Разработка системы электроснабжения промышленного предприятия (расстояние от районной подстанции до предприятия - 5 км), страница 6

Минимально допустимый по условию коронирования диаметр провода ВЛ электропередачи 110 кВ:  11,4 мм < 15,5 мм  - следовательно по условию коронирования, данный провод также проходит (п.2.5.41  [5]).

Минимально допустимые сечения провода  АС по условиям механической прочности на ВЛ (п.2.5.39  [5]) в районах с нормативной толщиной стенки гололеда до 10 мм, составляет 35 мм, что меньше, чем выбранный  провод. Следовательно, провод АС 120 подходит по всем параметрам.

5. Выбор схемы ГПП

Как рассматривалось ранее, на ГПП устанавливаем 2 трансформатора ТРДН-40000/110. Удовлетворяющая нашим требованиям, подходит для применения типовая подстанция ГПП-110-III-2*40000 Б2Р. Это двухтрансформаторная подстанция на напряжение 110 кВ, с трансформаторами с расщепленной обмоткой НН. Занимаемая площадь ее составляет      1660 м². Питание ГПП осуществляется по двухцепной ВЛ-110 кВ от районной подстанции, находящейся от предприятия на расстоянии 5 км.

Выполняем данную подстанцию без сборных шин на первичном напряжении 110 кВ и без применения дорогих, громоздких и дефицитных масляных или воздушных выключателей, по схеме блока радиальная линия – трансформатор. Эти схемы просты и не требуют отделителей, повреждения трансформаторов не отражаются на других подстанциях. При возникновении повреждения в трансформаторе короткозамыкатель (QN) включается под воздействием релейной защиты от внутренних повреждений в трансформаторе, к которым нечувствительна защита головного участка линии, и производит искусственное короткое замыкание линии, вызывающее отключение выключателя на головном участке этой линии.

Из соображения повышения надежности электроснабжения предприятия при плановом ремонте одной из линий, предусматриваем неавтоматизированную ремонтную перемычку с двумя разъединителями.

Для уменьшения токов однофазного КЗ часть нейтралей трансформаторов 110 кВ может быть разземлена. В этом режиме необходимо снизить возможные перенапряжения путем присоединения вентильного разрядника к нулевой точке обмотки 110 кВ трансформатора.

На стороне вторичного напряжения принимаем одиночную секционную систему шин с четырьмя секциями, т.к. трансформаторы с расщепленными обмотками на стороне 10 кВ.

При построении системы электроснабжения исходим из раздельной работы линий и трансформаторов, т.к. при этом  снижаются уровни токов короткого замыкания, упрощаются схемы коммутации и релейной защиты. Для восстановления питания потребителей применяются простейшие схемы автоматики АВР, включением секционных выключателей (QB).

Рис. 5.1                                                                 Рис.6.1

Удовлетворяющая выбранным нами данным схема ГПП приведена на рис.5.1.

6. Расчет токов короткого замыкания

6.1. Расчетная схема и схема замещения цепей КЗ

При составлении схемы К.З. исходим из того, что ни в одном из режимов работы не предусмотрена параллельная работа  ВЛ-110 кВ,  трансформаторов.

Обе полуобмотки у трансформаторов одинаковые, а в параллель они не работают, следовательно, можно рассматривать схему за одной полуобмоткой трансформатора.

Расчетная схема сводится к схеме, показанной на рис.6.1,а.

Для проведения расчетов составляем схему замещения. Схема замещения для данной схемы изображена на рис.6.1,б,  где  Z_c, Z_w и Z_т – соответственно сопротивления системы, воздушной линии электропередачи (ЛЭП)  и трансформатора.

6.2. Базисные условия

Расчет будем производить в относительных единицах.

За базисные значения принимаем: S1000 МВ·А; U115 кВ; U10,5 кВ, тогда: 5,02 кА;     55,0 кА.

6.3. Сопротивления цепи к.з.

6.3.1. Сначала вычисляем индуктивные сопротивления схемы замещения в о.е.:

а). для системы:

                                       1,25 о.е.;

б). для линии электропередачи:

                           0,16 о.е., где

, Ом/км - индуктивное сопротивление линии (табл. 7-32 [6]);

, км – длина линии, из условия;

в). для трансформатора (одной ветви):

   , где      ,       - соответственно индуктивные сопротивления трансформатора обмоток ВН и одной из обмоток НН.

К= 4 – коэффициент распределения трансформатора.