Курсовая работа: Проектирование узловой подстанции 220/35/10

Токоведущие части первичных цепей:

– гибкие проводники и гибкие токопроводы;

– шинные линии, закрытые шинные токопроводы с воздушной или газовой изоляцией;

– силовые кабели (с бумажной пропитанной изоляцией, газонаполненные или маслонаполненные).

5.1 Коммутационные аппараты

Выключатель – электрический аппарат, предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения в нормальных и аварийных режимах.

Выключатели являются одним из наиболее ответственных аппаратов в электрических установках. Они должны обеспечивать четкую работу в любых режимах, так как отказ выключателя может привести к развитию

аварии. Выключатель должен за минимальное время отключить цепь при коротком замыкании, он должен обладать достаточной отключающей способностью, т.е. надежно разрывать ток КЗ. Выключатель должен допускать возможно большее число отключений без ревизий и ремонтов.

Максимальный ток на питающих ВЛ:

Imax = Iав= 555,3 А (взято значение из пункта 2.3)

Максимальный ток на секционном выключателе РУВН:

Imax = 0,5∙(Sнн+ S транз+ Sсн)/(Uном) = (0,5∙310)/(·220)= 0,136 кА;

Номинальный и максимальный ток в цепи трансформатора на РУВН:

Iном = (Sнн + Sсн)/(Uном ВН ∙ nтр)= 90/(·220· 2)= 0,118 кА;

Imax = (1,5∙Sномтр)/(Uном ВН)= (1,5∙63)/(∙220) = 0,248 кА;

Максимальный ток в цепи секционного выключателя на РУСН:

Imax = 0,5*Sсн /(Uном)=0,5* 56/(·35) = 0,462 кА;

Номинальный ток на РУСН в цепи отходящих линий:

Iном = (1,5∙Sсн) /(∙Uном n) = (56 ·1,5)/(·35·5) = 0,277 кА;

Максимальный ток на РУСН в цепи отходящих линий:

Imax = (1,5∙Sсн) /(∙Uном (n-1)) = (56 ·1,5)/(·35·4) = 0,346 кА;

Максимальный ток в цепи секционного выключателя на РУНН:

Imax = 0,5*Sнн /(Uном)=0,5* 34/(·10) = 0,981 кА;

Номинальный ток на РУНН в цепи отходящих линий:

Iном = (1,5∙Sнн) /(∙Uном n) = (34 ·1,5)/(·10·10) = 0,295 кА;

где 1,5 – коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки фидеров,n – число фидеров.

Максимальный ток на РУНН в цепи отходящих линий:

Imax = (1,5∙Sнн) /(∙Uном ∙ (n-1)) = (34 ·1,5)/(·10·9) = 0,327 кА;

Выбор выключателей

Принимаем для выбора в РУВН элегазовый выключатель ВГУ–220–45/3150У1 [3, табл.1.19], выключатели выбираются одинаковые, но проверка выполняется для наиболее нагруженного.

а) Проверка по напряжению места установки

Uуст≤Uном; (5.1)

Uуст = 220 кВ;

Uном = 220 кВ;

б) проверка по длительному току.

Imax≤Iном; (5.2)

Imax = 406,8 А;

406,8 А < 3150 А;

в) проверка на электродинамическую стойкость

Iп0≤iдин, (5.3)

6,52 кА≤150 кА

iу<iдин (5.4)

12,94 кА < 150 кА;

г) проверка на отключающую способность:

− по отключению периодической составляющей

Iпτ<Iоткл.ном, (5.5)

Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания для заданного момента τ.

В данном случае энергосистема связана с точкой короткого замыкания непосредственно, то есть независимо от генераторов, то действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания от системы при трехфазном коротком замыкании для любого момента времени можно считать равным:

I(3)п0=I(3)пτ=const. (5.6)

− по отключению апериодической составляющей

iaτ<iаном, (5.7)

Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания для заданного момента τ.

iаτ=×Iп0(3)e-τ/Та; (5.8)

τ = 0,01+ tс.в. откл.;

где tс.в. откл. – собственное время отключения выключателя, сек [3, табл.1.19],

tс.в. откл=0,027 сек.

iаτ=  ∙6,52∙ e-0,037/0,021= 1,586 кА;

iа ном = (β% /100) ·  · Iоткл.ном ,

где β – предельное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения выключателя. [3, табл.1.19],

iаном=(45/100)·45=28,55 кА, (5.9)

1,586 кА < 28,55 кА;

д) проверка на термическую стойкость:

Bк≤Вкном; (5.10)

Вкном= I2тер · tоткл = 502 · 3 = 7500 кА2· с (5.11)

tоткл – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов,

tп.о.в – время полного отключения выключателя, сек.

где tр.з – время срабатывания релейной защиты, для ступени высокого напряжения принимаем 1,5 сек,

tоткл= tр.з.+ tп.о.в.= 1,5 + 0,05 =1,55 сек;

Вк=Iп02(tоткл +Та)=6,522(1,55+0,021) = 66,78 кА2· с. (5.12)

66,78 кА2· с < 7500 кА2· с.

Окончательно выбираем элегазовый выключатель ВГУ– 220–45/3150 У1. [3,стр.47]. Все расчетные данные сведены в табл. 5.1

Таблица 5.1. Выбор выключателей на стороне ВН

Вывод: выключатель принимается к установке.

Расчет выключателей РУСН производится аналогично, принимаем выключатели ВГБ–35 как секционные и на отходящие линии.(первая строчка) А для ввода трансформатора ВМКЭ-35А-16/1000У1.(вторая строка)

Все расчетные данные сведены в табл. 5.2

Таблица 5.2 Выбор выключателей на стороне СН

Вывод: выключатели принимается к установке.

Выбор выключателей на РУНН.

В РУ–10 кВ предусматриваем к установке элегазовые выключатели типа: VF–10–31,5/630 на отходящие линии. В качестве секционных выключателей применяем VF-10-40/1250, для ввода тран-ра VF-10-40/2000.

Все расчетные данные сведены в табл.5.3

Таблица 5.3 Выбор выключателей на стороне НН

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8