Реферат (стр. 3 )

(4.1)

Для определения индуктивного сопротивления трансформаторов необходимо определить напряжения короткого замыкания для каждой обмотки. Эти значения получим по следующим зависимостям:

Так как значение напряжения короткого замыкания низшей обмотки отрицательно, то его принимаем равным нулю. Тогда х3Н=0. Индуктивные сопротивления обмоток трансформатора определяем по следующим формулам:

Точки, для которых проведем расчет токов короткого замыкания, указаны на расчетной схеме. Вначале проведем расчет для точки К-1. Результирующее сопротивление линии электропередачи напряжением 110 кВ до точки К-1 равно сопротивлению, полученному по формуле (4.1)

Устойчивый ток короткого замыкания в точке К-1 равен:

По справочному значению ударного коэффициента КУ=1,8, амплитуда ударного тока в точке К-1 равна:

Мощность короткого замыкания в точке К-1 равна:

Для расчета тока короткого замыкания в точке К-2 принимаем за базисное напряжение 11 кВ. Все сопротивления, необходимые для расчета необходимо привести к этому базисному напряжению. Тогда результирующее сопротивление линии электропередачи 110 кВ равно:

Определим результирующее сопротивление для точки К-2:

Тогда устойчивый ток короткого замыкания в точке К-2 равен:

По справочному значению ударного коэффициента КУ=1,8, амплитуда ударного тока в точке К-2 равна:

Мощность короткого замыкания в точке К-2 равна:

Для расчета тока короткого замыкания в точке К-3 принимаем за базисное напряжение 6,6 кВ. Все сопротивления, необходимые для расчета необходимо привести к этому базисному напряжению. Тогда результирующее сопротивление линии электропередачи 110 кВ равно:

Сопротивление обмотки высшего напряжения:

Определим результирующее сопротивление для точки К-3:

Тогда устойчивый ток короткого замыкания в точке К-3 равен:

По справочному значению ударного коэффициента КУ=1,8, амплитуда ударного тока в точке К-3 равна:

Мощность короткого замыкания в точке К-3 равна:

Расчет токов короткого замыкания для точек К-4, К-5, К-6 выполняется аналогично. Результаты расчетов токов короткого замыкания сведены в табл. 5.

Таблица 5

Расчёт токов короткого замыкания

Наименование параметра и единица измерения	Численное значение
К-1	К-2	К-3	К-4	К-5	К-6
Номинальное напряжение системы, кВ	110	11	6,6	110	11	6,6
Номинальная мощность трансформатора, МВА	40	40	40	40	40	40
Результирующее сопро-тивление до места КЗ, Ом	3,88	0,56	0,13	3,88	0,56	0,13
Установившийся ток короткого замыкания, кА	17,11	11,34	28,65	17,11	11,34	28,65
Ударный ток КЗ, кА	43,55	28,87	72,93	43,55	28,87	72,93
Мощность тока КЗ, МВА	3408	216	328	3408	216	328

По полученным данным будем проводить выбор электрооборудования и линий на подстанции “Юго-западная”.

4.3. Выбор токоведущих частей

Подстанция получает питание по воздушной двухцепной линии электропередач 110 кВ. При выборе сечения прово­дов необходимо учитывать ряд технических и экономиче­ских факторов:

- нагрев от длительного выделения тепла рабочим то­ком;

- нагрев от кратковременного выделения тепла током короткого замыкания;

- падение напряжения в проводах воздушной линии от проходящего тока в нормальном и аварийном режимах;

- механическая прочность — устойчивость к механиче­ской нагрузке (собственный вес, гололед, ветер);

- коронирование — фактор, зависящий от величины применяемого напряжения, сечения провода и свойств ок­ружающей среды.

Расчет проводов для линий электропередач 110 кВ проведем по экономической плотности тока jЭК. При расчете по экономической плотности то­ка сечение проводов выбирается по выражению:

(4.2)

Определим рабочий ток:

, (4.3)

где SМАКС - полная максимальная мощность подстанции;

UН - номинальное напряжение линии, кВ.

Тогда с учётом формулы (4.3) получим:

Тогда по (4.2) для линии электропередач 110 кВ при расчетном токе IР = 284 А и плотности тока jЭК = 1,0 А/мм2 сечение равно:

По полученным значениям выбираем марку провода. Для двухцепной линии напряжением 110 кВ – АС-185/29. Для окончательного обоснования выбора данной марки провода необходимо проверить по допустимой потере напряжения

(4.4)

где -

активная мощность;

- реактивная мощность;

- активное сопротив-

ление линии;

- индуктивное сопротивле-

ние линии;

U = 110, кВ – напряжение сети.

Используя формулу (4.4) определяем потерю напряжения для линии:

Определим допустимую потерю напряжения в линии. Допускается потеря напряжения в линии не более 7%:

Как видно из расчета расчетное значение потерь напряжения в линии на много меньше допустимых потерь напряжения, это объясняется малой длиной линии, следовательно данный провод подходит.

От шин 6 и 10 кВ подстанции “Юго-западная” электрическая энергия распределяется по потребителям с помощью кабельных линий. Кабели широко используются для питания потребителей 6-10 кВ. Кабели прокладываются в кабельных туннелях в закрытом распределительном устройстве, а затем в траншеях в земле.

Кабели выбираются:

- по напряжению приемника

- по экономической плотности тока

- по допустимому току

где IДОП – длительный допустимый ток с учетом поправки на

число проложенных рядом кабелей К1 и на температуру

окружающей среды К2:

Для выбора термически устойчивого сечения жил кабеля необходимо иметь значения установившегося тока К. З. и возможное время протекания этого тока через кабель. Время определяется установкой защиты.

Определение сечения термической устойчивости производится по формуле:

где a - расчетный коэффициент определяемый ограничением

допустимой температуры нагрева жил кабеля, для кабелей с алюминиевыми жилами напряжением до 10 кВ a=12;

INK - значение установившегося тока КЗ, А;

tП – время срабатывания защиты.

Для прокладки в земле, в траншеях рекомендуются следующие марки кабелей: с бумажной пропитанной изоляцией – ААШВ, ААГ, АСБ, ААБ и другие; с пластмассовой и резиновой изоляцией – АВВГ, АПА и другие. Выбираем кабель марки ААШВ – с алюминиевыми жилами с изоляцией из пропитанной бумаги в алюминиевой оболочке.

4.4. Выбор электрооборудования распределительных

устройств подстанции

Надежная работа подстанции “Юго-западная” может быть обес­печена только тогда, когда каждый выбранный аппарат со­ответствует как условиям номинального режима работы, так и условиям работы при коротких замыканиях. Поэтому электрооборудование сначала выбирают по номинальным па­раметрам, а затем осуществляют проверку на действие то­ков короткого замыкания.

Проведем выбор оборудования открытого распреде­лительного устройства (ОРУ). В соответствии с схемой подстанции необходимо выбрать разъединители, отделите­ли, короткозамыкатели и разрядники.

Разъединитель — это контактный коммутационный ап­парат, предназначенный для отключения и включения элек­трической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный проме­жуток. Отделитель внешне не отличается от разъедините­ля, но у него для отключения имеется пружинный привод. На подстанции применяются разъединители РНДЗ-110/1000. Они относятся к разъединителям горизонтально-поворотного типа. В этих разъединителях главный нож со­стоит из двух частей, которые перемещаются в горизон­тальной плоскости при повороте колонок изоляторов, на которых закреплены. В горизонтально-поворотных разъеди­нителях при отключении нож как бы “ломается” на две части, поэтому облегчается работа привода в случае об­леденения контактов. Выбор разъединителей и отделителей производится по напряжению установки, по току, по элек­тродинамической стойкости и по термической стойкости,

На подстанции “Юго-западная” применена схема без выключа­телей на стороне высшего напряжения. Вместо них уста­новлены короткозамыкатели и отделители. Произведем вы­бор короткозамыкателей. Короткозамыкатели выбираем по напряжению, току К. З., по электродинамической стойкости и по термической стойкости. Параметры выбора разъединителей, отделителей и короткозамыкателей на напряжение 110 кВ сведены в табл. 6.

Таблица 6

Параметры выбора разъединителей, отделителей и

короткозамыкателей

Тип электрооборудования	Расчетный параметр электри-ческой цепи	Каталожные данные оборудования	Условие выбора
РНДЗ-1-110/1000	UНОМ. С,кВ	110	UНОМ, кВ	110	UНОМ. С £ UНОМ
	IНОМ. С, А	284	IНОМ, А	1000	IНОМ. С £ IНОМ
	In. c, кА	17,11	In, кА	31	In. c £ In
	IУ. С, кА	43,55	IУ, кА	80	IУ. С £ IУ
	ВК, кА2×с	164	IТЕР, кА	31,5	ВК £ I2ТЕР×tТЕР
ОД	UНОМ. С,кВ	110	UНОМ, кВ	110	UНОМ. С £ UНОМ
	IНОМ. С, А	284	IНОМ, А	1000	IНОМ. С £ IНОМ
	IУ. С, кА	43,55	IУ, кА	80	IУ. С £ IУ
	ВК, кА2×с	164	IТЕР, кА	31,5	ВК £ I2ТЕР×tТЕР
КЗ-110	UНОМ. С,кВ	110	UНОМ, кВ	110	UНОМ. С £ UНОМ
	IНОМ. С, А	284	IНОМ, А	630	IНОМ. С £ IНОМ
	IУ. С, кА	43,55	IУ, кА	80	IУ. С £ IУ
	ВК, кА2×с	164	IТЕР, кА	13	ВК £ I2ТЕР×tТЕР

Параметры электрооборудования полностью удовлетво­ряют условиям выбора, поэтому расчет следует признать верным.