Расчёт токов короткого замыкания для выбора аппаратов и токоведущих частей. Вариант 5

постоянная времени затухания апериодической составляющей тока К.З.

Тепловой импульс:

Точка КЗ-4. К З на шинах собственных нужд 6,3кВ

Для остальных точек расчет ведем аналогично, результаты представляем в виде таблицы 4.1

Таблица 4.1

Точка КЗ	Источник	Храсч	I*п.0	Iп.0 кА	Ку	iу, кА	iа,τ, кА	Iп.τ кА	Та	Вк 106 А2с
К1	Система	0,565	1,76	4,44	1,8	11,3	6,7	4,44	0,14	10
	Генераторы 1,2,3	0,836	1,14	2,85	1,965	8,09		2,65
	Суммарная		2,9	7,29		19,4		7,09
К2	Система	1,9	0,524	28,9	1,8	73,5	55,1	28,9	0,185	2493,2
	Генераторы 1,2	4,2	0,24	13,2	1,965	36,6		13,2
	Генератор 3	1,536	0,65	35,8	1,965	98,5		35,8
	Суммарная		1,416	77,9		208,6		77,9
К3	Система	6.6	0,15	8,33	1,8	21,2	13,9	8,33	0,125	113
	Генератор 2,3	15,6	0,064	11,6	1,965	32,8		11,6
	Генератор 1	4,68	0,21	3,5	1,965	9,8		3,5
	Суммарная		0,424	23,5		63,72		23,5
К4	Система	7	0,142	13,09	1,85	34,24	7,06	15,03		41,5
	Суммарная			22,7		55,36

5.Выбор  линейных реакторов, выключателей,   разъединителей, ограничителей перенапряжения.

Выбор реакторов:.

.

Результирующие сопротивление цепи КЗ до реактора Х_Σ можно определить по выражению:

.

Требуемое сопротивление цепи КЗ для обеспечения I_{Ном.откл}

.

Х_Р=Х^ТРЕБ -Х_Σ = 0,303-0,077=0,226 Ом.

По таб.5.14 [2] выбираем  2 реактора РБГД-10-2500-0,35У3

Проверка стойкости реактора в режиме КЗ.

на термическую стойкость

проверка по остаточному напряжению

%

67,8>65%

Выбранный реактор удовлетворяет требованиям.

Выбор выключателей производится по следующим параметрам:

1)  Номинальное напряжение: Uрmax£Uн;

2)  Номинальный ток: Iрmax£Iн, где Iрmax и Uрmax – максимальный расчётный ток и напряжение установки, соответственно, в [А] и в [кВ];

3)  Номинальный симметричный ток отключения: I _{ном откл} ³ I_пt;

4)  Номинальный симметричный ток динамической стойкости: I_пр.с ³ I_п.о;

5)  Способность отключения полный ток К.З. с учетом апериодической составляющей;

6)  Номинальный ассиметричный ток динамической стойкости: i_пр.с ³ i_у, где i_пр.с – амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., кА;

7)  Номинальный тепловой импульс Вк £ I_t²×t_t, где I_t и t_t  - предельный гарантированный заводом-изготовителем ток термической стойкости и время его протекания.

Тепловой импульс тока к.з:

Вк=Iпо²×(tотк+Та), где  tотк – время отключения выключателя:

tотк= tрз+ tо где tо – полное время отключения выключателя.

Выбор  элегазовых выключателей  серии ВЭК  на   стороне  высокого   напряжения  220   кВ.  Все выключатели выбираются по суммарному току к.з. в точке К1.

Наибольший рабочий ток присоединения определяется:

 .

По таб.5.1 [2] выбираем   элегазовый выключатель   ВЭК 220Л-11У1

По таб.5.5 [2] выбираем разъединитель РНД-220/630 Т1    

Результаты выбора выключателей сводим в табл.5.1.

Табл.5.1. Расчетные и каталожные данные.

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель ВЭК 220Л -11У1	Разъединитель РНД-220/630 Т1
Uрmax =220 кВ	Uном =220 кВ	Uном =220 кВ
Iрmax =328 А	Iном =1250 А	Iном =630 А
Iпt, =7,09 кА	I ном откл =40 кА	-
=19,5 кА	=58,3 кА	-
Iп.о =7,29кА	Iпр.с=50 кА	-
iу =19,4 кА	iпр.с =125 кА	iпр.с =100 кА
Вк=10 кА2∙с	It²×tt=502∙З=7500 кА2∙с	It²×tt=402∙З=4800 кА2∙с

Выбор  вакуумных выключателей  серии ВВЭ в шкафах КРУ К-ХХVII  для питания шин   потребительского КРУ 10  кВ  от линейных реакторов .

Выбираются по суммарному току к.з. в точке К3.

Наибольший рабочий ток присоединения определяется:

 

По таб.5.1 [2] выбираем   вакуумный выключатель   ВВЭ-10-31,5/2000У3.

Результаты выбора выключателей сводим в табл.5.2.

Табл.5.2. Расчетные и каталожные данные.

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель ВВЭ-10-31,5/2000У3
Uрmax =10 кВ	Uном =10 кВ
Iрmax =1940,7 А	Iном =2000А
Iпt, =23,5 кА	I ном откл =31,5кА
=52,8 кА	=53,5 кА
Iп.о =23,5кА	Iпр.с=31,5 кА
iу =63,72 кА	iпр.с =80 кА
Вк=113 кА2∙с		It²×tt=31,52∙З=2976,8 кА2∙с

Таким же принимаем секционный выключатель: ток нормального режима определяется с учетом токораспределения по шинам при наиболее неблагоприятном эксплуатационном режиме. Такими режимами являются отключение части генераторов, перевод отходящих линий на одну систему шин, а источников питания - на другую.

Выбор  масляных, генераторных выключателей серии МГУ :

Выбираются по суммарному току к.з. в точке К2.

Наибольший рабочий ток присоединения определяется:

.

По таб.5.1 [2] выбираем   выключатель   МГУ-20-90/6300УЗ.

По таб.5.5 [2] выбираем разъединитель РВРЗ- 1-20/8000 УЗ

Результаты выбора выключателей сводим в табл.5.3.                                                 

Табл.5.3. Расчетные и каталожные данные.

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель  МГУ-20-90/9500УЗ	Разъединитель РВРЗ- 1-20/8000 УЗ
Uрmax =10 кВ	Uном =20 кВ	Uном =20 кВ
Iрmax =7234,9 А	Iном =9500 А	Iном =8000 А
Iпt =77,9 кА	I ном откл =90 кА	-
=179 кА	=196,63 кА	-
Iп.о =77,9 кА	Iпр.с=105 кА	-
iу =208,6 кА	iпр.с =300 кА	iпр.с =320 кА
Вк=2493 кА2∙с	It²×tt=902∙4=32400 кА2∙с	It²×tt=1252∙1=15625 кА2∙с

Выключатель: масляный, генераторный, номинальным напряжением 20 кВ, номинальный ток 9500 А, номинальный ток отключения 90 кА. Для работы в районах с умеренным климатом в закрытых помещениях.

Разъединитель: разъединитель внутренней установки коробчатого профиля, номинальным напряжением 20 кВ, номинальный ток 8000 А, для работы в районах с умеренным климатом в закрытых помещениях.

Выбор шкафов КРУ для питания шин собственных нужд серии  К-ХХVII  :

Наибольший рабочий ток присоединения определяется:

.

По таб.5.1 [2] выбираем   шкаф КРУ  серии  К-ХХVII с выключателем

Выключатель ВВЭ-6-31,5/1600У3

Табл.5.4. Расчетные и каталожные данные.

Расчетные данные	Каталожные данные
	К-ХХVII
Uрmax =6 кВ	Uном =6 кВ
Iрmax =1470 А	Iном =1600 А
Iпt, =15,03 кА	I ном откл =31,5 кА
=31,2 кА	=53,5 кА
Iп.о =22,7кА	Iпр.с=31,5 кА
iу =55,36 кА	iпр.с =80 кА
Вк=41,5 кА2∙с		It²×tt=6400 кА2∙с

Выбор шкафов КРУ: По таб.9.6 [2] выбираем шкафы  К-ХХVI иK-XXVII.

                                                             Табл.5.5. Расчетные и каталожные данные.

Расчетные данные	Каталожные данные
	От реактора К-ХХVII	К потребителям К-ХХVI
U =10 кВ	Uном =10 кВ	Uном =10 кВ
Iрmax1 =1940 А	Iном =2000 А
Iрmax2 =646,7 А		Iном =1000 А
Iпt =23,5 кА	I ном откл =31,5 кА	I ном откл =31,5 кА
=52,9кА	=53,5 кА	=53,5 кА
iу =63,72 кА	iпр.с =80 кА	iпр.с =80 кА
Вк=113 кА2∙с	It²×tt=31,52∙3=2976 кА2∙с	It²×tt=202∙8=15625 кА2∙с
Тип выключателя	Выключатель ВВЭ-10-31,5/2000У3	ВМПЭ-10-1000-31,5У3

Защита станции от перенапряжения  осуществляется ограничителями перенапряжения. ОПН размещаются в РУ  напряжением до 330кВ на сборных шинах и присоединяются к ним совместно с ТН через общий разъединитель. Кроме того они устанавливаются на вводах высшего и среднего напряжения трансформаторов . Серии применяемых ОПН в курсовом проекте:OПН 220 У1,  OПН 110 У1.

На отходящих линиях 35 кВ и выше устанавливают  аппараты высокочастотной обработки (конденсаторы связи, фильтры присоединения и заградители) отдельных фаз для образования каналов связи по проводам ЛЭП. Конденсатор связи создаёт путь для токов высокой частоты и отделяет от высокого напряжения . Серии применяемых бумажно-масляных конденсаторов связи в курсовом проекте:.На ЛЭП 220кВ используют четыре, последовательно-соединенных элемента. Фильтр присоединения (ОФП-4)согласовывает сопротивление высокочастотного кабеля с входным сопротивлением линии, соединяет конденсаторы связи с землей.  Заградители высокой частоты(ВЗ) преграждают выход токам высокой частоты за пределы