Выбор высоковольтного оборудования
Задание
1. Выбрать электрическую схему главной понизительной подстанции. 2. Вычислить токи короткого замыкания для выбора оборудования. 3. Выбрать оборудование ГПП. 4. Выбрать и рассчитать комплекс защит линии, отходящей от ГПП к РП.
Исходные данные 1. Мощность системы SС=1500МВА. 2. Длина линии 110 кВ LЛ1= IЛ2=20 км. 3. Мощность трансформаторов 110/10кВ Sном т1= Sном т2=25МВ·А. 4. Напряжение короткого замыкания uк=10,5%. 5. Мощность, необходимая для собственных нужд подстанции 50кВ·А. 6. Максимальная нагрузка предприятия Sрм=25МВ·А. 7. Нагрузка РП РмрРП=5МВт. 8. cos φ = 0,95
Выберем схему ГПП с разъединителями и короткозамыкателями без выключателей и сборных шин на стороне высшего напряжения, так как такая схема является наиболее экономичной. На стороне низшего напряжения используем КРУ выкатного исполнения с двумя секциями шин. Принципиальная силовая схема ГПП представлена на рис. 1.
Расчет токов короткого замыкания Номинальный режим работы электроустановки характеризуется номинальными параметрами: Uном. Sном. Iном. Xном. Для того чтобы сопротивление схемы замещения были соизмеримы, ипользуют относительные единицы приведенные к базисным условиям Ввиду отсутствия данных о воздушной линии 110кВ, примем ее сечение З×95мм2. Примем базисную мощность 100МВ·А. Для точки к-1 базисное напряжение Uб1=115кВ. Составим расчетную схему рис. 2
Рисунок – 2
Рисунок – 3
Вычислить базисные относительные сопротивления (для точки К-2):
Упрощаем схему замещения в точке К – 2 до вида:
Рисунок – 4
Определим результирующее полное сопротивление до точки к.з.
Определим ток короткого замыкания
Определим ударный ток
Вычислив значение постоянной времени Та по рис. 3.2 [2] определим значение ударного коэффициента: Ку=1,8. Для точки к-2 базисное напряжение Uб2=10,5кВ. Определим мощность короткого замыкания в момент отключения выключателя
Вычислим базисные относительные сопротивления (для точки К-1)
Рисунок 4 – схема замещения для точки К-1
Упрощаем схему замещения в точке К – 1 до вида:
Рисунок – 6
2,47 < 3 => применяем графоаналитический метод расчета.
По расчетным кривым определяем кратность периодической составляющей I0 к.з. для моментов времени: 0с; 0,2с; ∞.
Кп0 = 3,4; Кпτ = 2,4; Кп∞ = 2,0.
Определим действующее значение периодического тока замыкания в различные моменты времени
I0 = Iном.u · Кп0 = 7,53 · 3,4 = 25,6 кА Iτ = Iном.u · Кпτ = 7,53 · 2,4 = 18,1 кА I∞ = Iном.u · Кп∞ = 7,53 · 2,0 = 15,1 кА
Определим ток ударный в точке К – 1
iу = 1,41· I0 · Kу = 1,41 · 25,6 · 1,8 = 65,2 кА
Определим мощность короткого замыканияв момент отключения выключателя
Sτ = 1,73· Iτ · Uб = 1,73 · 18,1 · 115 = 3605 МВ · А
Выбор высоковольтного оборудования Все высоковольтное оборудование выбирают по номинальным параметрам: – по номинальному току (по условию нагрева); – по номинальному напряжению (пробой изоляции). После того как выбрали оборудование, по этим параметрам проводят проверку на термическую и электродинамическую устойчивость току короткого замыкания. Кроме того, некоторое оборудование имеет специфические условия проверки: высоковольтные выключатели проверяют на отключающую способность по току и мощности короткого замыкания. Для того чтобы обеспечить требуемый класс точности измерительных приборов, измерительные трансформаторы измеряют по допустимой вторичной нагрузке. Выбор электрооборудования на 10кВ: – шины; – опорные изоляторы; – вакуумный выключатель; – трансформаторы тока; – трансформатор напряжения. Выбор электрооборудования на 110кВ: – разъединитель. Выбор шин Шины выбирают по условию нагрева:
Iдл.доп.≥ Iм.р., Определяем максимально расчетный ток, кА:
,
где Uном. – номинальное напряжение на низшей стороне трансформатора, кВ.
Iдл.доп = 2820А ≥ Iм.р.= 2020А. По [2] выбираем коробчатые шины. Данные сечения шин проверяем на термоустойчивость к току короткого замыкания (q) находим по [2]: q = 775 мм2; α = 11. Определяем минимально допустимое сечение:
qmin = α ∙ I∞ ∙ √ tп, qmin= 11 ∙ 15,1 ∙ = 105,5 мм2
где qmin - минимально допустимое сечение, при котором ток короткого замыкания не нагревает шину выше допустимой температуры, мм2; Определяем приведенное время короткого замыкания:
tn = tn.n + tn.а, tn = 0,39 + 0,014 ≈ 0,4
где tn.n – периодическая составляющая приведенного времени; tn.а – апериодическая составляющая приведенного времени; Определяем апериодическую составляющую приведенного времени: tn.а 0,005 ∙ (β'')2, tn.а = 0,005 ∙ (1,7) 2 = 0,014
Определяем кратность тока:
β'' = Io = I'',
где I'' – переходный ток; β'' – кратность тока.
q min < q 105,5 < 775
Выбранные шины по нагреву проходят, так как выполнятся условие. Проверяем выбранные шины на электродинамическую устойчивость к токам короткого замыкания:
Gдоп. ≥ Gрасч.,
где Gдоп - дополнительное механическое напряжение в материале шин, (справочная величина зависит от материала шин); Gрасч. – расчетное механическое напряжение в шинной конструкции, в результате действия электромагнитных сил при коротком замыкании.
где Fрасч – расчетная сила, действующая на шинную конструкцию, на изгиб, в момент протекания ударного тока; W – момент сопряжения шины, по [2] W =48,6 ∙ 10-6 м3.
где l - длина пролета: в КРУ l = 1м; а – расстояние между соседними фазами: в КРУ а =0,45 м;
80 МПа > =3,15 МПа. Так как Gдоп = 80 МПа, а Gрасч = 3,15 МПа, то выбранные шины по электродинамической устойчивости проходят.
Популярное: Как выбрать специалиста по управлению гостиницей: Понятно, что управление гостиницей невозможно без специальных знаний. Соответственно, важна квалификация... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (308)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |