Реконструкция и модернизация подстанции "Ильинск"
Для ВЛ-10 “Пузырёво” Lнн = 19.5 [км] :
ВЛ-10 “к/з Ленина” Lнн = 19.5 [км] :
X15 = X20 = X0×Lнн(в)×Sб/U2б,нн=0.44×19.5×700/112=4.05 ;
R15 = R30 =R0×Lнн(в)×Sб/U2б,нн=0.45×19.5×700/112=4.14 ;
Z15=Z30= ÖX152+ R152 = Ö4.052+4.142 =5.8
.
Для ВЛ-10 “к-з Заря” Lнн = 10 [км] :
ВЛ-10 “ Калинино” Lнн = 10 [км] :
X17 = X21 = X0×Lнн(в)×Sб/U2б,нн=0.44×10×700/112=2.07 ;
R17 = R21 =R0×Lнн(в)×Sб/U2б,нн=0.45×10×700/112=2.12 ;
Z17=Z21= ÖX172+ R172 = Ö2.072+2.122 =2.97
.
Параметры силовых
трансформаторов:
Xв=0.5/100(Uк,в-с+Uк,в-н-Uк,с-н)= 0.5/100(10.5+17.5-6.5)=0.11 ; (5.4)
Xс=0.5/100(Uк,в-с+Uк,с-н-Uк,в-н)= 0.5/100(10.5+6.5-17.5)= - 0.0025 ; (5.5)
Xн=0.5/100(Uк,в-н+Uк,с-н-Uк,в-с)= 0.5/100(17.5+6.5-10.5)=0.068 ; (5.6)
X4= X7= Xв×Sб×U2н,вн/Sн×U2б,вн =0.11×700×1152/10×1152=7.7 ;
Z4= Z7=X4 =7.7 ;
X5= X8= Xc×Sб×U2н,cн/Sн×U2б,cн = - 0.0025×700×38.52/10×38.52= - 0.175 ;
Z5= Z8=X5 = - 0.175 ;
X6= X9= Xн×Sб×U2н,нн/Sн×U2б,нн =0.068×700×112/10×112=4.76 ;
Z6= Z9=X6 =4.76 .
Параметры КУ:
Z19=X19=0.5×Sб×U2н,нн/Qку×U2б,нн =0.5×700×112/0.45×112=777 ; (5.7)
E2=E3»1.06 .
Параметры ТСН :
Z14= Z22= X14= X22 ;
X14= (Uк%/100)×Sб×U2н,нн/Sном,тр-ра×U2б,нн =(4.5/100)×700×112/0.1×112=500 . (5.8)
Все сопротивления схемы
замещения сведены в таблицу 5.1
Таблица 5.1
Значения
сопротивлений схемы замещения
N0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
О.е.
|
1
|
1.53
|
1.53
|
7.7
|
- 0.175
|
4.76
|
7.7
|
-0.175
|
4.76
|
5.76
|
6.3
|
N0
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
О.е.
|
6.3
|
4.35
|
500
|
5.8
|
1.7
|
2.97
|
777
|
1.7
|
5.8
|
2.97
|
500
|
Таблица 5.2 Значения ЭДС
5.3 Расчёт
токов КЗ
Расчёт проводится для
двух режимов: максимальный и минимальный
За минимальный режим
принимаем режим с нормально отключенными секционными выключателями.
За максимальный режим
принимаем режим со включенными секционными выключателями.
Точка К1
Максимальный режим (см.
рис.4)
Рис.4
Zэкв1=(Z2×Z3)/(Z2+Z3)=1.53×1.53/3.06=0.765 ,
Zэкв2= Zэкв1+ Z1=0.765+1=1.765
,
Zэкв3= (Z4+ Z6)
(Z7+Z9) / (Z4+ Z6+ Z7+Z9)
= =(7.7+4.76) (7.7+4.76) / (7.7+7.7+4.76+4.76)=6.23 ,
Zэкв4= Z18+ Zэкв3 =777+6.23 =783.23 ,
Еå= (E1Zэкв4+E2Zэкв2)/
(Zэкв4+Zэкв2) = (1×783.23 + 1.06×1.765)/(783.23+1.765)=1.00
Zå= (Zэкв4× Zэкв2)/( Zэкв4 + Zэкв2) =783.23×1.765/(783.23+1.765)=1.761 ,
Отсюда ток КЗ
I*(3)К1= Еå/ Zå =1.00/1.76=0.57 , (5.9)
I(3)К1= I*(3)К1×Iб,вн= 0.57×3.5=1.99 [кА] . (5.10)
Ударный ток
iуд
= 2 ×Куд×I(3)К1=1.414×1.6×1.99=4.5 [кА] , (5.11)
где Куд =1.6 для
Та=0.02 [с] ( справочная величина ) ;
Минимальный режим (см.
рис.5)
Z2
E1 Z1 Z4 Z6 Z19 E2
Z3
Рис.5
Zэкв1=Z4+Z6+Z18 = 7.7+4.76+777= 789.46 ,
Zэкв2= (Z2/2)+Z1 = (1.53/2)+1=1.765 ,
E2=1.06 , E1=1 ,
Еå=(E1Zэкв1+E2Zэкв2)/(Zэкв1+Zэкв2)=(1×789.46+1.06×1.765)/(789.46+1.765)=1.00
,
Zå= (Zэкв1× Zэкв2)/( Zэкв1 + Zэкв2 )
= 789.46×1.765/(789.46+1.765)=1.761 ,
I*(3)К1= Еå/ Zå =1.00/1.761=0.57 ,
I(3)К1= I*(3)К1×Iб,вн= 0.57×3.5=1.99 [кА] ,
iуд = 2 ×Куд×I(3)К1=1.414×1.6×1.99=4.5 [кА] .
Точка К2 :
Максимальный режим
Zэкв1= Zэкв1+( Z2×Z6)/(Z2+Z3)=1+0.765=1.765 ,
Zэкв2= Z18+(Z6×Z9)/(Z6+Z9) =777+ (4.76×4.76)/(4.76+4.76) = 779.38 ,
Z'экв3= (Zэкв3×Zэкв2)/(Zэкв3+Zэкв2) = (5.615×779.38)/(5.615+779.38)=5.57 ,
Еå=(Е1×Zэкв3+Е2×Zэкв1)/(Zэкв3+Zэкв1)=(1×5.615+1.06×1.765)/(5.615+1.765)=1.01 ,
Zå= (Zэкв5× Zэкв8)/ (Zэкв5 + Zэкв8) = [-0.175×48.8(-0.175)]/(-0.175-0.175) =-0.087 ,
Zå=Zэкв4+Zэкв5=5.57-0.087=5.48 ,
I*(3)К2= Еå/ Zå =1.01/5.48=0.184 ,
I(3)К2= I*(3)К2×Iб,сн= 0.184×10.5=1.932 [кА],
iуд = 2 ×Куд×I(3)К2=1.414×1.6×1.932=4.37 [кА] .
Минимальный режим
Zэкв1=1.765 (см.макс. режим в точке К2)
Zэкв3=Zэкв1+Z4=1.765+7.7=9.465
,
Еå=(Е1×Zэкв2 + E2Zэкв1)/(Zэкв2 + Zэкв1) = (1.00×781.76 + 1.06×1.765)/(781.76 + 1.765) =1.0
Zå= Z5+ (Zэкв3× Zэкв2)/(Zэкв3+Zэкв2) = - 0.175 + (9.465×781.76)/(9.465+781.76) = 9.176
I*(3)К2= Еå/ Zå =1.00/9.176=0.11 ,
I(3)К2= I*(3)К2×Iб,сн= 0.11×10.5=1.14 [кА],
iуд
= 2 ×Куд×I(3)К2=1.414×1.6×1.14=2.59 [кА] .
Точка К3:
Максимальный режим
Zэкв1= (Zэкв2× Zэкв3)/ (Zэкв2+ Zэкв3) + Z1=0.765+1=1.765 ,
Zэкв2=Zэкв1+( Zэкв4+ Zэкв6 )( Zэкв7+ Zэкв9)/( Zэкв4+ Zэкв6+ Zэкв7+ Zэкв9 ) =
=1.765+(7.7+4.76)(7.7+4.76)/(7.7+7.7+4.76+4.76)=8.0
,
Еå= (E1Zэкв18+E2Zэкв2)/ (Zэкв18+Zэкв2) = (1.00×777+1.06×6.18)/(777+6.18) = 1.00 ,
Zå= (Zэкв2 × Zэкв18)/( Zэкв2 + Zэкв18) =(8.0×777)/(8.0+777)=7.92 ,
I*(3)К3= Еå/ Zå =1.00/7.92=0.12 ,
I(3)К3= I*(3)К3×Iб,нн= 0.12×37.7=4.70 [кА],
iуд
= 2 ×Куд×I(3)К3=1.414×1.6×4.70=10.6 [кА] .
Минимальный режим
Zэкв1 = Zэкв1 + Zэкв4 + Zэкв6 + (Zэкв2× Zэкв3)/(Zэкв2+Zэкв3 )=1 + 7.7 + 4.76 + 0.76=14.23,
Еå=(E1× Z18+E2×Zэкв1)/( Z18+ Zэкв1)=(1.00×777+1.06×14.23)/(777+14.23)=1.00 Zå=(Zэкв1× Zэкв18)/(Zэкв1 + Zэкв18) = (14.23×777)/(14.23+777)=13.97 ,
I*(3)К3= Еå/ Zå =1.00/13.97= 0,07
I(3)К3= I*(3)К3×Iб,нн= 0.07×37.7=2.7 [кА];
iуд
= 2 ×Куд×I(3)К3=1.414×1.6×2.7 = 6.1 [кА] .
Точка К4:
Максимальный режим
Zэкв1 = Zэкв1+(Z2×Zэкв3)/(Zэкв2+Zэкв3) = 1+0.765=1.765 ,
Zэкв2 = (Z4×Z7)/(Z4+Z7) + Zэкв1=(7.7×7.7)/(7.7+7.7)+1.765=5.615 ,
Zэкв3 = Z18 + (Z6
×Z9)/(Z6+Z9)=777+(4.76 × 4.76)/(4.76+4.76)=779.38 ,
Zэкв4 = (Z2 ×Z3)/( Z2+Z3)=(5.615×779.38)/(5.615+779.38)=5.57 ,
Еå = (E1Zэкв3 + E2Zэкв2)/ (Zэкв3 + Zэкв2) = (1.00×779.38 + 1.06×5.615)/(779.38 + 5.615) = 1.0
Zå= Zэкв5+ Zэкв4+ Z11 =
-0.087+5.57+6.3=11.78 ,
I*(3)К4= Еå/ Zå =1.0/11.78=0.085 ,
I(3)К4= I*(3)К4×Iб,сн= 0.085×10.5=0.89 [кА],
iуд = 2 ×Куд×I(3)К4=1.414×1.6×0.89 = 2.0 [кА] .
Минимальный режим
Zэкв1= Z1+( Z2
× Z3 )/( Z2
+ Z3)+ Z4=1+0.765+7.7=9.47 ,
Zэкв2= Z18+ Z6 =777+4.76=781.76
Еå=(E2×Zэкв1 +E1Zэкв2 )/( Zэкв1+Zэкв2) =(1.06×9.47+1×781.76)/(9.47+781.76) =1.00
Zå=(Zэкв1×Zэкв2)/(Zэкв1+Zэкв2)+Z5+Z11=(9.47×781.76)/(947+781.76)+(-0.175)+6.3 = =15.48 ,
I*(3)К4= Еå/ Zå =1.00/15.48=0.065 ,
I(3)К4= I*(3)К4×Iб,сн= 0.065×10.5=0.68 [кА],
iуд = 2 ×Куд×I(3)К4=1.414×1.6×0.68=1.53 [кА] .
Точка К5:
Максимальный режим
Zэкв1 = Z1+(Z2×Z3)/(Z2
+ Z3)= 1+0.765=1.765 ,
Zэкв2= (Z4× Z7 )/( Z4 + Z7)+Zэкв1=(7.7×7.7)/(7.7+7.7)+1.765=5.615 ,
Zэкв3= Z18+(Z6×Z9)/( Z4+ Z4)=777+(4.76×4.76)/(4.76+4.76)=779.38 ,
Zэкв4= (Zэкв2× Zэкв3)/( Zэкв2+ Zэкв3)=(5.615×779.38)/(5.615+779.38)=5.57 ,
Zэкв5=( Z5× Z8)/( Z5+ Z8)=[(-0.175)×(-0.175)]/[(-0.175)+(-0.175)]=-0.087
,
Еå= 1.00 (см.максим.режим К4)
Zå= Zэкв4+ Zэкв5+ Zэкв13 =5.57+(-0.087)+4.35=9.83
,
I*(3)К5= Еå/ Zå =1.00/9.83=0.102 ,
I(3)К5= I*(3)К5×Iб,сн= 0.102×10.5=1.07 [кА];
iуд= 2 ×Куд×I(3)К5=1.414×1.6×1.07=2.4 [кА] .
Минимальный режим
Zэкв1= Z1+(Z2 ×Z3)/( Z2+ Z3)=1.765 (см.максим.режим К5) ;
Zэкв2= Z4+ Z6+ Z18=7.7+4.76+777=789.46 ,
Zэкв3=( Zэкв1× Zэкв2)/( Zэкв1+ Zэкв2)=(1.765×789.46)/(1.765+789.46)=1.76 , Еå=(E1Zэкв2+E2Zэкв1)/( Zэкв2+Zэкв1) = (1.0×789.46+1.06×1.765)/(789.46+1.765)=1.0 ,
Zå= Zэкв3+ Z7+Z8+Z13 =1.76+7.7+(-0.175)+4.35=13.63 ,
I*(3)К5= Еå/ Zå =1.0/13.63=0.073 ,
I(3)К5= I*(3)К5×Iб,сн= 0.073×10.5=0.77 [кА],
iуд= 2 ×Куд×I(3)К5=1.414×1.6×0.77=1.74 [кА].
Точка К6:
Максимальный режим
Zэкв1=1.765 (см.максим.режим К5),
Zэкв2=[(Z4+Z6)×( Z7+Z9)]/( Z4+ Z6+ Z7+ Z9)+Zэкв1 = =[(7.7+4.76)×(7.7+4.76)]/(7.7+4.76+7.7+4.76)+1.765=8.0
,
Еå= (E1Z18+E2Zэкв2)/( Z18+ Zэкв2)=(1.0×777+1.06×8.0)/(777+8.0) = 1.00 ,
Zå= Z15+(Zэкв2×Z18)/(Zэкв2+Z18)=5.8+7.92=13.72 ,
I*(3)К6= Еå/ Zå =1.00/13.72=0.073 ,
I(3)К6= I*(3)К6×Iб,нн= 0.073×37.7=2.75 [кА],
iуд = 2 ×Куд×I(3)К6=1.414×1.6×2.75=6.2 [кА] .
Минимальный режим
Zэкв1=1.765 (см.максим.режим К5) ,
Zэкв2= Z4+ Z6+ Zэкв1= 7.7+4.76+1.765=14.23 ,
Еå=(E1×Z18+E2Zэкв2 )/( Z18+ Zэкв2)=(1.00×777+1.06×14.23)/(777+14.23)=1.00,
Zå=Z16+(Zэкв2× Z18)/( Zэкв2
+ Z19)=5.8+(14.23×777)/(14.23+777)=19.77 ,
I*(3)К6= Еå/ Zå = 1.00/19.77= 0.05 ,
I(3)К6= I*(3)К6×Iб,нн= 0.05×37.7=1.9 [кА],
iуд = Ö2 ×Куд×I(3)К6=1.414×1.6×1.9=4.3 [кА] .
Точка К7:
Максимальный режим
Zэкв1=1.765 (см.максим.режим К5) ,
Zэкв2=8.0 (см.максим.режим К6) ,
Еå= 1.00 (см.максим.режим К6) ,
Zå= Z16+(Zэкв2× Z18)/( Zэкв2+ Z18 )=1.7+7.92=9.62 ,
I*(3)К7= Еå/ Zå = 1.00/9.62=0.1 ,
I(3)К7= I*(3)К7×Iб,нн= 0.1×37.7=3.92 [кА],
iуд = 2 ×Куд×I(3)К7=1.414×1.6×3.92=3.92 [кА] .
Минимальный режим
Zэкв1= 1.765 (см максим.режим К5) ,
Zэкв2=14.23 (см.миним.режим К6) ,
Еå= 1.00 (см.миним.режим К6) ,
Zå=Z16+(Zэкв2×Z18)/(Zэкв2+Z18)=1.7+(14.23×777)/(14.23+777)=15.67 ,
I*(3)К7= Еå/ Zå = 1.00/15.67=0.064 ,
I(3)К7= I*(3)К7×Iб,нн= 0.064×37.7=2.4 [кА],
iуд = 2 ×Куд×I(3)К7=1.414×1.6×2.4=5.44 [кА] .
Точка К8:
Максимальный режим
Zэкв1=1.765 (см.максим.режим К5) ,
Zэкв2= 8.0 (см.максим.режим К6) ,
Еå= 1.00 (см.максим.режим К6) ,
Zå= 7.92+500=507.92 (см.максим.режим
К7) ,
I*(3)К8= Еå/ Zå =1.00/507.92=0.002 ,
I(3)К8= I*(3)К8×Iб,нн= 0.002×37.7=0.07 [кА],
iуд
= 2 ×Куд×I(3)К8=1.414×1.6×0.07=0.158 [кА] .
Минимальный режим
Zэкв1=1.765 (см.миним.режим К6) ,
Zэкв2 =14.23 (см.миним режим К6) ,
Е å= 1.00 (см.миним.режим К6) ,
Zå=500+13.97=513.97 (см.миним.режим
К6),
I*(3)К8= Еå/ Zå = 1.00/ 513.97=0.002
I(3)К8= I*(3)К8×Iб,нн= 0.002×37.7=0.07 [кА] ,
iуд
= 2 ×Куд×I(3)К8=1.414×1.6×0.07=0.158 [кА] .
Таблица 5.1
Результаты расчета токов
короткого замыкания
N0 точки
КЗ
|
I(3)к,max
кА
|
I(3)к,min
кА
|
iуд,max
кА
|
iуд,min
кА
|
К1
|
1.99
|
1.99
|
4.5
|
4.5
|
К2
|
1.93
|
1.14
|
4.37
|
2.59
|
К3
|
4.7
|
2.7
|
10.6
|
6.1
|
К4
|
0.89
|
0.68
|
2.0
|
1.53
|
К5
|
1.07
|
0.77
|
2.42
|
1.74
|
К6
|
2.75
|
1.9
|
6.2
|
4.3
|
К7
|
3.92
|
2.4
|
8.86
|
5.44
|
К8
|
0.07
|
0.07
|
0.158
|
0.158
|
|
6. ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ , ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ И СБОРНЫХ ШИН
Электрические
аппараты, изоляторы и токоведущие устройства работают в условиях эксплуатации в
трех основных режимах: длительном, перегрузки (с повышенной нагрузкой, которая
для некоторых аппаратов достигает значения до 1,4 номинальной) и короткого
замыкания (КЗ).
В
длительном режиме надежная работа аппаратов, изоляторов и токоведущих устройств
обеспечивается правильным выбором их по номинальному напряжению и току.
В
режиме перегрузки надежная работа аппаратов и других устройств электрических
установок обеспечивается ограничением значения и длительности повышения
напряжения или тока в таких пределах, при которых еще гарантируется нормальная
работа электрических установок за счет запаса мощности.
В
режиме КЗ надежная работа аппаратов, изоляторов и токоведущих устройств
обеспечивается соответствием выбранных параметров устройств условиям
термической и электродинамической стойкости. Для выключателей, предохранителей
и выключателей нагрузки добавляется условие выбора их по отключающей
способности.
В
проекте предусмотрена установка вакуумных выключателей серии ВВ/TEL в КРУН-10.
Выключатели
вакуумные серии BB/TEL
предназначены для коммутации электрических цепей с изолированной нетралью при
нормальных и аварийных режимах рабрты в сетях переменного тока частоты 50 Гц с
номинальным напряжением U=6-10 кВ.
Вакуумный
выключатель (ВВ) - это коммутационный аппарат нового поколения, в основе
принципа действия которых лежит гашение возникающей при размыкании контактов
электрической дуги в глубоком вакууме, а фиксация контактов вакуумных
дугогасительных камер(ВДК) в замкнутом положении осуществляется за счет
остаточной индукции приводных электромагнитов(“магнитная защелка“).
Отличительная
особенность конструкций ВВ/TEL по сравнению с
традиционными коммутационными аппаратами в том, что соосность электромагнитного
привода и ВДК в каждом полюсе ВВ, которые механически соеденены между собой
общим валом.
Оригинальность
конструкции ВВ/TEL позволила достичь следующих
преймуществ по сравнению с другими коммутационными аппаратами:
-
высокий механический и коммутационный ресурс;
-
малые габариты и вес;
-
небольшое потребление энергии по цепям управления;
-
возможность управления по цепям постоянного, выпрямленного и переменного
оперативного тока;
-
простота встраивания в различные типы КРУ и КСО и удобство организации
необходимых блокировок;
-
отсутствие необходимости ремонта в течении всего срока службы;
-
доступная цена.
Благодаря
своим преймуществам BB/TEL
широко применяется во вновь разрабатываемых (КРУ,КСО,КРН), а также для
реконструкции ячеек КРУ, находящихся в эксплуатации и имеющих в своем составе
на момент реконструкции выключатели других конструкций, которые устарели
морально и физически.
Отделители
заводского изготовления на стороне 110 кВ, в перемычке переделываются для
работы “на включение”. Такая схема с автоматической перемычкой более
предпочтительна, т.к. она обеспечивает надежное электроснабжение потребителей
при повреждениях на линиях, которые возникают гораздо чаще, чем повреждение
трансформаторов.
6.1 Выбор выключателей, разъединителей, отделителей
и короткозамыкателей
Выключатели выбираются по
номинальному значению тока и напряжения, роду установки и условиям работы,
конструктивному исполнению и отключающим способностям
Выбор выключателей
производится:
1)
по напряжению Uном ³Uсети,ном ,
2)
длительному току Iном ³Iраб,max,
3)
по отключающей
способности.
Проверяется возможность
отключения периодической составляющей тока короткого замыкания
tа,t £ tа,норм = 2×bнорм×Iоткл норм (6.1)
допускается выполнение условия
Ö2×(1+bнорм)Iоткл норм > tк,t =
Ö 2 ×Iп,t+tа,t ,
(6.2)
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
|