,
.
Находим суммарные составляющие 3-х фазного тока к.з., кА:
(3.4.12)
(3.4.13)
(3.4.14)
(3.4.15)
Расчёт токов к.з. на шинах 2×25 кВ.
Расчёт удалённости точки к.з. для источников, о.е.:
Расчёт периодической составляющей 3-х фазного тока к.з., кА:
Расчёт номинального тока источника, кА:
Расчёт ведём для выключателя типа: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.
Для данного выключателя tСВ=0,06, с.
Расчёт полного времени отключения, с:
Определяем n* по типовым кривым при τ=0,07 с. Получаем n*=1,01.
Расчёт действующего значения периодической составляющей 3-х фазного тока к.з., кА:
Расчёт апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 27,5 кВ Та=0,04 с), кА:
Расчёт ударного 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 27,5 кВ kу=1,6), кА:
Расчёт полного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:
Расчёт токов к.з. на шинах 10 кВ.
Расчёт периодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:
Расчёт ведём для выключателя типа: ВВ/TEL-10-12,5/1000.
Для данного выключателя tСВ=0,015, с.
Расчёт апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 10 кВ Та=0,01 с), кА:
Расчёт ударного 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 10 кВ kу=1,72), кА:
Проверка токоведущих частей, изоляторов и аппаратуры по результатам расчёта токов короткого замыкания
Выбранные по условию нормального режима работы аппараты, необходимо проверить по условиям короткого замыкания, т.е. на электродинамическую и термическую устойчивость.
Расчёт величины теплового импульса для всех РУ
Для удобства проверки выполняют расчёт величины теплового импульса для всех РУ по выражению:
(4.1.1)
где Iп – начальное значение периодической составляющей тока к.з., кА;
Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с.
Полное время отключения:
(4.1.2)
где tРЗ – время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи;
tВ – полное время отключения выключения до погасания дуги, с.
РУ-110 кВ:
Марка выбранного выключателя: ВГТ-110-40/2500 У1.
Параметры для расчётов: tРЗ=2 с, tВ=0,055 с, Та=0,03 с.
Полное время отключения, с:
Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:
РУ-2×25 кВ:
Марка выбранного выключателя: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.
Параметры для расчётов: tРЗ=1 с, tВ=0,08 с, Та=0,04 с.
РУ-10 кВ:
Марка выбранного выключателя: ВВ/ТЕL-10-20/1000.
Параметры для расчётов: tРЗ=1 с, tВ=0,025 с, Та=0,01 с.
Фидера 2×25 кВ:
Параметры для расчётов: tРЗ=0,5 с, tВ=0,08 с, Та=0,04 с.
Фидера 10 кВ:
Параметры для расчётов: tРЗ=0,5 с, tВ=0,025 с, Та=0,01 с.
Проверка токоведущих элементов
Проверку токоведущих элементов выполняют:
- на электродинамическую устойчивость:
(4.2.1)
Для этого необходимо определить механическое напряжение расч, возникающее в токоведущих элементах при к.з.:
(4.2.2)
где – расстояние между соседними опорными изоляторами, м (РУ-10 кВ =1 м);
а – расстояние между осями соседних фаз, м (в РУ-10 кВ а=0,25 м);
iу – ударный ток трёхфазного к.з., кА;
W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м3.
Момент сопротивления однополостных прямоугольных шин при расположении на ребро:
(4.2.3)
где b – толщина шины, м;
h – ширина шины, м.
Далее, расчётное напряжение сравнивают с допустимым для различных алюминиевых сплавов.
- на термическую устойчивость:
(4.2.4)
где q – выбранное сечение, мм2;
qmin – минимально допустимое сечение токоведущей части, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше кратковременно допустимой температуры (условие термической устойчивости), мм2;
С – коэффициент, значение которого для алюминиевых шин равно 90, А×с1/2/мм2.
- по условию отсутствия коронирования:
(4.2.5)
где Ео – максимальное значение начальной критической напряжённости электрического по-
ля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см:
(4.2.6)
где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0,82);
rпр – радиус провода, см;
Для вводов 110 кВ выбрали марку провода: АС-240/56.
Параметры для расчётов: rпр=1,12 см; q=241 мм2.
Проверка на термическую устойчивость, мм2:
; .
Проверка по условию отсутствия коронирования, кВ/см:
Для обмотки ВН силового трансформатора выбрали марку провода: АС-240/56.
Для сборных шин ТП ВН выбрали марку провода: АС-240/56.
Для обмотки СН силового трансформатора выбрали марку провода: АС-300/39.
Параметры для расчётов: rпр=1,2 см; q=301 мм2.
Для сборных шин ТП СН выбрали марку провода: АС-185/29.
Параметры для расчётов: rпр=0,94 см; q=181 мм2.
Для РУ-10 кВ выбрали жёсткие шины марки: АДО-30×4.
Параметр для расчётов: q=4×30=120 мм2.
Проверка на электродинамическую стойкость, МПа:
Для фидеров районных потребителей 10 кВ выбрали марку кабеля: ААБлШв-В-3×150-10.
Параметры для расчётов: q=150 мм2; ro=0,206 Ом/км; xo=0,079 Ом/км.
Проверка по потери напряжения до потребителя:
(4.2.8)
где ΔUдоп – допустимое значение потери напряжения, которое равно для рабочих приёмников равно 5%;
ΔU – потеря напряжения в линии до потребителя, %.
При питании одного потребителя, находящегося в конце линии:
(4.2.9)
где Uн – номинальное напряжение линии, кВ;
ro и xo – активное и реактивное сопротивления 1 км линии, Ом/км;
Pmax – максимальная из мощностей потребителей, кВт.
Определяем максимальную мощность всех потребителей, кВт:
(4.2.10)
Находим потерю напряжения и проверяем условие (4.2.8), %:
Проверка изоляторов
Опорные и проходные изоляторы проверяются по допускаемой нагрузке:
(4.3.1)
где Fдоп – разрушающая нагрузка на изгиб изолятора, Н;
Fрасч – сила, действующая на опорный изолятор при к.з., Н:
(4.3.2)
iу – ударный ток 3-х фазного к.з., кА;
l - расстояние между соседними опорными изоляторами, м (для РУ-10 кВ l=1 м);
а – расстояние между осями шин соседних фаз, м.
Находим силу, действующую на опорный изолятор при к.з., Н:
Проверяем условие (4.3.1):
Для проходных изоляторов:
(4.3.3)
Находим силу, действующую на проходной изолятор при к.з., Н:
Проверка коммутационной аппаратуры. Выключатели
Выбранные выключатели проверяются:
(4.4.1.1)
где iпр – амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., кА.
(4.4.1.2)
где Bк – тепловой импульс тока к.з. по расчёту, кА2×с;
IТ – предельный ток термической стойкости, кА;
tТ - время прохождения тока термической стойкости, с.
- по номинальному току отключения:
(4.4.1.3)
где Iном откл – номинальный ток отключения, кА;
Iпд – действующее значение периодической составляющей тока к.з. в момент расхождения контактов, кА.
- по номинальному току отключения апериодической составляющей тока к.з.:
(4.4.1.4)
где iа ном – номинальное нормирующее значение апериодической составляющей тока к.з., кА:
(4.4.1.5)
где β ном – номинальное содержание апериодической составляющей:
(4.4.1.6)
(4.4.1.7)
где Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з. при t=0 (Та=0,05), с.
- по полному току отключения:
(4.4.1.8)
- по включающей способности:
; ,
(4.4.1.9)
где Iк – эффективное значение номинального тока включения, кА;
iнвкл – амплитудное значение номинального тока включения, кА.
Для ввода 110 кВ выбрали выключатель марки: ВГТ-110-40/2500 У1.
Проверка на электродинамическую устойчивость:
Проверка на термическую устойчивость, кА2×с:
Проверка по номинальному току отключения, кА:
Проверка по номинальному току отключения апериодической составляющей тока к.з., кА:
Проверка по полному току отключения, кА:
Проверка по включающей способности, кА:
Для ввода НС силового трансформатора выбрали выключатель марки: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
