ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Расчет проектируемого варианта с трансформаторами
Определение сопротивления элементов сети
А.) Трансформаторы тока выбираются из условия [13];
Проверка разъединителей на стороне 110 кВ
Выключатели
Расчеты к графическому листу
Защита от прямых ударов молнии
Выводы по разделу
Навигация
Определение сопротивления элементов сети
Реконструкция электроснабжения зоны подстанции "Рождественское" и "Василево" Шарьинских электрических сетей с обоснованием использования однофазных трансформаторов
81549
знаков
19
таблиц
7
изображений
5.2 Определение сопротивления элементов сети
Так как расчет выполняется в именованных единицах, то для всех элементов сети определяем значение полного сопротивления.
5.2.1 Определение полного сопротивления трансформаторов Т1 и Т2 со всех сторон напряжения:
Так как трансформаторы имеют одинаковую мощность и марку, то расчет выполняем только для трансформатора Т1.
Перед определением полного сопротивления трехобмоточного трансформатора необходимо привести значение его напряжений короткого замыкания к расчетным величинам;
Uкн = 0,5(Uквн+Uксн-Uквс) = 0,5(17,5+6,5-10,5) = 6,75 %
Uкв = 0,5(Uквн+Uквс-Uксн) = 0,5(17,5+10,5-6,5) = 10,75 %
Uкс = 0,5(Uквс+Uксн-Uквн) = 0,5(10,5+6,5-17,5) = 0,25 %
Расчет полного сопротивления выполняем по формуле:
(5.1)
где: Sm-полная мощность трансформатора (кВА);
Uк %-напряжение короткого замыкания выраженное в процентах;
Um-напряжение на обмотке трансформатора, для которой производится расчет полного сопротивления (кВ).
5.2.1.1 Определение полного сопротивления трансформатора Т1 на стороне высокого напряжения 110 кВ:
5.2.1.2 Определение полного сопротивления трансформатора Т1 на стороне среднего напряжения 35 кВ:
5.2.1.3 Определение полного сопротивления трансформатора Т1 на стороне низкого напряжения 10 кВ:
5.2.2 Определение сопротивлений воздушных линий выполняется по формулам:
(5.2)
(5.3)
(5.4)
где: Ro и Xo-активное и индуктивное сопротивление 1км провода (Ом/км) [2];
l-длинна линии (км);
5.2.2.1Определение активного, индуктивного и полного сопротивления линии 110 кВ:
Ом
Ом
Ом
5.2.2.2 Определение активного индуктивного и полного сопротивления линии 35 кВ:
Ом
Ом
Ом
5.2.2.3 Определение активного индуктивного и полного сопротивления линии 10кВ:
5.2.2.4 Определение полного эквивалентного сопротивления на стороне высокого напряжения трансформатора Т1:
5.3 Преобразование расчетной схемы с приведением значений сопротивления к напряжению короткого замыкания
Приведение значений полного сопротивления схемы выполняется через коэффициент трансформации к стороне, на которой считается напряжение короткого замыкания и выражается формулой:
(5.5)
где: Z-приводимое полное сопротивление (Ом);
U1-напряжение на высокой стороне (кВ);
U2-напряжение на низкой стороне (кВ).
5.3.1 Приведение значений полного сопротивления схемы при возникновении короткого замыкания на стороне 10 кВ:
Приведение значения полного сопротивления системы:
5.3.2 Приведение значения полного эквивалентного сопротивления со стороны высокого напряжения трансформатора Т1:
5.3.3 Приведение значения полного сопротивления системы:
5.3.4 Приведение значения полного эквивалентного сопротивления со стороны высокого напряжения трансформатора Т1:
5.4 Определение значений полного суммарного сопротивления в точках короткого замыкания на стороне 10 кВ
5.4.1 Определение значения полного эквивалентного сопротивления со стороны низкого напряжения трансформатора Т1:
Ом
5.4.2 Определение значения полного эквивалентного сопротивления подстанции на шинах 10кВ (в точке К4):
Ом
Ом
5.4.3 Определение значения полного суммарного сопротивления подстанции на стороне 10 кВ (в точке К5):
5.5 Определение значений полного суммарного сопротивления в точках короткого замыкания на стороне 35 кВ
5.5.1Определение значения полного эквивалентного сопротивления со стороны среднего напряжения трансформатора Т1:
Ом
5.5.2 Определение значения полного эквивалентного сопротивления подстанции на шинах 35 кВ (в точке К2):
Ом
Ом
5.5.3 Определение значения полного суммарного сопротивления подстанции на стороне 35 кВ (в точке К3):
Ом
5.5.4 Определение значений полного сопротивления в точке короткого замыкания на стороне 110кВ:
Ом
5.6 Определение значения тока трехфазного короткого замыкания на проектируемой подстанции
Значение тока трехфазного короткого замыкания определяем по формуле:
(5.6)
где: U-напряжение в точке короткого замыкания (В):
Z-полное сопротивление в точке короткого замыкания (Ом):
5.6.1 Определяем значение тока трехфазного короткого замыкания в точке К1:
А
5.6.2 Определяем значение тока трехфазного короткого замыкания в точке К2:
А
5.6.3 Определяем значение тока трехфазного короткого замыкания в точке К3:
А
5.6.4 Определяем значение тока трехфазного короткого замыкания в точке К4:
А
5.6.5 Определяем значение тока трехфазного короткого замыкания в точке К5:
А
Ударный ток трехфазного короткого замыкания определяем по формуле:
(5.7)
где: Iк-ток короткого замыкания (А);
kу-ударный коэффициент равный 1,8 для подстанций с высшим напряжением 110кВ; [2]
5.7.1 Определяем значение ударного тока трехфазного короткого замыкания в точке К1:
A
5.7.2 Определяем значение ударного тока трехфазного короткого замыкания в точке К2:
A
5.7.3 Определяем значение ударного тока трехфазного короткого замыкания в точке К3:
A
5.7.4 Определяем значение ударного тока трехфазного короткого замыкания в точке К4:
A
5.7.5 Определяем значение ударного тока трехфазного короткого замыкания в точке К5:
A
5.8 Определение значения теплового действия тока трехфазного короткого замыкания на проектируемой подстанции
Учитывая что проектируемая подстанция питается от централизованной энергосистемы и короткие замыкания, происходящие на ней, находятся на удаленных участках от источника, тепловой импульс тока трехфазного короткого замыкания определяем по формуле:
(5.8)
где: Iк-ток короткого замыкания (кА);
tрз- время срабатывания релейной защиты
tрз=0,1 при 35...110 кВ;
tрз=0,15 при 0.4...10 кВ;
Ta- время затухания апериодической составляющей тока трехфазного КЗ
Ta=0,04 при 35...110 кВ;
Ta=0,04 при 0.4...10 кВ;
5.8.1 Определяем значение теплового импульса тока трехфазного короткого замыкания в точке К1:
5.8.2 Определяем значение теплового импульса тока трехфазного короткого замыкания в точке К2:
5.8.3 Определяем значение теплового импульса тока трехфазного короткого замыкания в точке К3:
5.8.4 Определяем значение теплового импульса тока трехфазного короткого замыкания в точке К4:
5.8.5 Определяем значение теплового импульса тока трехфазного короткого замыкания в точке К5:
Результаты расчета токов короткого замыкания сведены таблицу 5.1.
Таблица 5.1.
Результаты расчета токов короткого замыкания
| Точка короткого зам-ния. | Номинальное напряжение в точке к.з. Uн (кВ) | Ток трехфазнго к.з. Iк (А) | Ударный ток к.з. i у (кА) | Тепловой импульс тока к.з. Bк (кАІс) |
| 1 | 110 | 3244,8 | 8,259 | 1,47 |
| 2 | 35 | 3583,9 | 9,0314 | 1,79 |
| 3 | 35 | 844,9 | 2,1291 | 0,1 |
| 4 | 10 | 12796 | 32,245 | 31,1 |
| 5 | 10 | 933,8 | 2,353 | 0,16 |
Выбор и проверку оборудования подстанции выполняем на основе произведенного в разделе 5 расчета токов короткого замыкания результаты которого сведены в таблицу 5.1.
6.1 Выбор источника оперативного тока и трансформаторов собственных нужд подстанции
6.1.1 Для дистанционного управления (отключения, включения) выключателями, в том числе автоматического отключения их релейной защитой, а также действия различных вспомогательных реле, устройств автоматики, аппаратуры сигнализации, обогрева шкафов КРУН, освещения подстанции и т.п. требуются источники энергии, которые называются источниками оперативного тока. Так как проектируемая подстанция подключена к сети с напряжением на высокой стороне 110 кВ рекомендуется применять переменный оперативный ток.
Производим выбор источников оперативного тока.
6.1.2 Тансформаторы собственных нужд подстанции устанавливаются на стороне 10 кВ и подключаются до вводного выключателя 10 кВ, что позволяет иметь оперативный ток при отключенной системе сборных шин 10 кВ.
6.1.3 Определим мощность трансформаторов собственных нужд и выберем марку трансформатора.
Мощность трансформатора собственных нужд зависит от количества и мощности его потребителей.
На подстанции к потребителям собственных нужд относятся: обогрев шкафов КРУН, освещение подстанции, подогрев приводов разъединителей, отделителей и короткозамыкателей и другие устройства.
Состав потребителей собственных нужд представлен в таблице 6.1; взято из однолинейной схемы и данных “Службы подстанций” ДОАО “Костромаэнерго”.
Для определения мощности трансформаторов собственных нужд необходимо определить суммарную мощность потребителей собственных нужд.
Определим суммарную мощность потребителей:
Sсн =78+43,8+5+3+6,5+9+23+36+9,4+9+12+10,6 = 245,9 кВА
Так как на подстанции установлено два трансформатора собственных нужд, то их мощность определяем из условия:
Sтсн ³ 0.5 Sсн Sтсн > 123 кВА
Выбираем два трансформатора марки ТМ-160/10 мощностью 160 кВА,
Uвн=10кВ Uнн=0,4кВ DPх=0,82 кВт DPк=3,7 кВт [11]
6.1.4 Трансформаторы тока и трансформаторы напряжения также являются источниками оперативного тока. К их потребителям относятся системы релейной защиты, измерительные приборы и устройства контроля изоляции.
Таблица 6.1.
Расчетная таблица потребителей собственных нужд.
| Потребители собственных нужд | Sпот кВА | Количество, шт | Sполн кВА |
| Подогрев шкафов КРУН-10 | 6 | 13 | 78 |
| Подогрев шкафов КРУН-35 | 7,3 | 6 | 43,8 |
| Освещение подстанции | 5 | — | 5 |
| Аварийное освещение | 3 | — | 3 |
| Подогрев ВК-10 | 0,5 | 13 | 6,5 |
| Подогрев ВТ-35 | 1,8 | 5 | 9 |
| Подогрев привода разъединителя 35кВ | 2,3 | 10 | 23 |
| Подогрев привода разъединителя 110кВ | 4,5 | 8 | 36 |
| Подогрев привода короткозамыкателя 110кВ | 4,7 | 2 | 9,4 |
| Подогрев привода отделителя110кВ | 4,5 | 2 | 9 |
| Система пожаротушения | 12 | — | 12 |
| Система охлаждения трансформатора | 5,3 | 2 | 10,6 |
Произведем расчет и выбор трансформаторов тока и напряжения.
0 комментариев