66
=100,89+0,0163=100,9 о.е
=
100,9
16,8
6
о.е
Определим результирующие активные сопротивления для точек
короткого замыкания аналогично по формулам (2.40-2.42).
Результирующее активное сопротивление для точки короткого
замыкания К1:
0.0259 0.453 0.479 о.е.
*рез.1
R
Результирующее активное сопротивление для точки короткого
замыкания К2:
0.0259 0.453 0.194 0.673 о.е.
*рез.2
R
Результирующее активное сопротивление для точки короткого
замыкания К3:
0.0259 0.453 0.194 0.463 1.136 о.е.
*рез.3
R
=0,161+18,77 =18,931 о.е
0,02 1000
18,77о.е.
0,92 1,158
ном б
ад*
ном
sS
R
ηS
=
18,93
1,89
10
о.е
Результирующее активное сопротивление для точки короткого
замыкания К4:
67
0.0259 0.453 0.194 0.603 1.276 о.е.
*рез.4
R
=0,112+14,86=14,97 о.е
0,184 1000
14,86о.е.
7,35 1,685
б
2
сд*
(3)
с а ном
S
x
R
ω T S
=
14,97
2,5
6
Определим начальное значение периодической составляющей тока
трехфазного к.з. для каждой точки от системы:
i
П0i б
i
E
II
x
, кА, (2.43)
где
i
E
– эквивалентная э.д.с. системы, о.е.;
i
x
– эквивалентное сопротивление
i
-ой ветви;
б
I
– базисный ток ступени, на которой произошло к.з., кА.
Определим начальное значение периодической составляющей тока
трехфазного к.з. для каждой точки от АД-630 и СД-1600 (сверхпереходное
ЭДС синхронных и синхронных двигателей принимаем равным
*СД
E
=0,9) :
1
5,02 6,89 кА;
0,729
1
55,05 11,2 кА;
4,93
1
55,05 10,6 кА
5,198
1
55,05 10,6 кА
5,207
П0К1
П0К2
П0К3
П0К4
I
I
I
I
68
сд
б
I,кА;
П0сд
i
E
I
x
(2.44)
0,9
5,02 0,224кА;
15,7 0,269 4,2
П0К1ад630
I
0,9
5,02 0,212кА;
16,8 0,278 4,2
П0К1сд1600
I
0,9
55,05 3,1кА;
15,7 0,269
П0К2ад630
I
0,9
55,05 2,9кА;
16,8 0,278
П0К2сд1600
I
0,9
55,05 3,16кА;
15,7
П0К3ад630
I
0,9
55,05 2,95кА.
16,8
П0К4сд1600
I
Определим суммарное начальное значение периодической
составляющей тока трехфазного к.з. от системы и синхронных двигателей:
6,89 0,224 0,212 7,33 кА.
П0К1
I
11,2 3,1 2,9 17,2 кА;
П0К2
I
10,6 3,16 13,8 кА.
П0К3
I
10,6 2,95 13,5 кА.
П0К4
I
Определение ударного тока короткого замыкания.
Ударный ток определяем как:
2,кА,
удi уд П0i
i k I
(2.45)
69
где
– ударный коэффициент, определяем как:
ai
0,01
T
1e
удi
k
(2.46)
где
а
T
– постоянная времени затухания апериодической составляющей
тока к.з.,с:
,с,
эк
а
c эк
x
T
ωR
(2.47)
где
эк
x
и
эк
R
– результирующие индуктивное и активное
сопротивления цепи;
с
– синхронная угловая частота напряжения в сети, рад/с.
Определим постоянную затухания апериодической составляющей для
каждой точки короткого замыкания от системы и синхронных двигателей.
0,729
0,0048 с;
314 0,479
4,93
0,0233 с;
314 0,673
К1
К2
T
T
5,198
0,0146 с;
314 1,136
5,207
0,013 с.
314 1,276
К3
К4
T
T
70
15.7+0.269+4.2
0.0252 с;
314 1.89+0.463+0.194
15.7+0.269
0.0216 с;
314 1.89+0.463
15.7
0.0265 с;
314 1.89
15.7+0.278+4.2
0.0239с;
314 1.89+0.603+0.194
15.7+0.278
314
К1ад630
К2ад630
К3ад630
К1сд1600
К2сд1600
T
T
T
T
T
0.0204 с;
1.89+0.603
16.8
0.0214с.
314 2,5
К4сд1600
T
Рассчитаем значение ударного коэффициента для каждой ветви в
отдельности.
0,01
0,0485
0,01
0,0233
0,01
0,0146
1 e 1,13;
1 e 1,65;
1 e 1,5;
удк1
удк2
удк3
k
k
k
0,01
0,013
0,01
0,0265
0,01
0,0214
1 e 1,46;
1 e 1,69;
1 e 1,63.
удк4
удад630
удсд1600
k
k
k
Рассчитаем значение ударного тока для каждой ветви в отдельности.
2 1,13 6,89 11,0 кА;
2 1,65 11,2 26,1 кА;
2 1,5 10,6 22,6 кА;
удК1
удК2
удК3
i
i
i
71
2 1,46 10,6 21,9 кА;
2 1,67 0,224 0,529 кА;
2 1,63 3,1 7,15 кА;
удК4
удК1ад630
удК2ад630
i
i
i
2 1,69 3,16 7,55 кА;
2 1,66 0,212 0,498 кА;
2 1,61 2,9 6,6 кА;
2 1,63 2,59 6,8 кА.
удК3ад630
удК1сд1600
удК2сд1600
удК3сд1600
i
i
i
i
Определим суммарный ударный ток в точках к.з.:
11,0 0,529 0,498 12,0 кА;
26,1 7,15 6,6 39,8 кА;
22,5 7,55 30,0 кА;
21,9 6,8 28,7 кА.
удК1
удК2
удК3
удК4
i
i
i
i
2.10. Выбор основного электрооборудования
Выполним выбор оборудования. Осуществим выбор выключателей.
В работе будут выбраны вакуумные и элегазовые выключатели, так как
они являются более пожаробезопасными по сравнению с масляными.
Выбор выключателей выполняют по условиям[38]:
-по напряжению:
U
уст
.≤ U
н.ап
.; (2.48)
-по максимальному току:
I
р.макс
. ≤ I
н.ап
.; (2.49)
72
-по отключающей способности:
I
п.о
≤ I
н.откл
.; (2.50)
-по электродинамической стойкости:
i
у
≤ i
дин.
; (2.51)
-по термической стойкости:
Вк ≤ I
терм
. t
терм
. ; (2.52)
где I
терм
– ток термической стойкости выключателя, кА;
t
терм
. – время выключателя тока термической стойкости, с.
Для определения термической стойкости и теплового импульса
построим упрощенную схему электроснабжения потребителей для
определения селективности работы коммутационной аппаратуры, которую
представим на рисунке 2.5
На первой ступени задаемся временем действия релейной защиты t
р.з.
=0.
Выдержка времени релейной защиты t
р.з.
= 0,3 с.
Собственное время отключения выключателя с приводом, для
вакуумных и элегазовых выключателей t
вык
= 0,1 с.
Время отключения тока короткого замыкания на текущей ступени:
,с;
отклi рз вык откл(i-1)
t t t t
(2.53)
0,1 с;
0,3 0,1 0,1 0,5с;
0,3 0,5 0,1 0,9 с;
0,3 0,9 0,1 1,3 с.
откл1
откл2
откл3
откл4
t
t
t
t
2
73
Определение теплового импульса:
2
( ),кА с,
2
к кn ка no откл a
B B B I t T
(2.54)
где
откл
t
− время отключения тока КЗ;
22
22
22
22
22
7,33 0,1 0,042 7,63 кА с;
17,2 0,5 0,044 161,0 кА с;
17,2 0,9 0,044 279,0 кА с;
13,8 1,3 0,033 254,0 кА с;
13,5 1,3 0,033 243,0 кА с;
к1
к2
к3
к4
к5
В
B
B
B
B
секционный выключатель:
Вкс= 17,2 (0,1+0,044)= 42,6 кА
с.
2
74
Рисунок 2.4 – Упрощенная схема электроснабжения
Выбор выключателей выполняем в таблицах.
Таблица 2.5 – Выбор элегазового выключателя 110 кВ
Паспортные данные выключателя
LTB-145D1-110 [13]
Расчетные значения
110кВ
110кВ
3150А
86,4 А
40кА
7,33 кА
дин
80кА
у
12,0 кА
І
терм
терм
4800кА
с
Вк
7,63 кА
с
Все условия выполняются, значит выключатели выбраны верно.
КРУ-10 кВ укомплектовывается ячейками типа КУ-10, в которых
установлены вакуумные выключатели типа ВРС-10 с пружинным приводом.
Проверим установленные выключатели по расчетным данным.
Таблица 2.6 – Выбор вакуумного выключателя на вводе 10 кВ [12]
Паспортные данные выключателя
ВРС-10-31,5/2000С
Расчетные значения
10кВ
10кВ
864 А
2000 А
17,2 кА
31,50кА
у
39,8 кА
дин
51,00кА
Вк
161,0 кА
с
І
терм
терм
1200кА
с
Все условия выполняются, значит выключатели выбраны верно.
75
Таблица 2.7 – Выбор вакуумного секционного выключателя 10кВ
Паспортные данные выключателя
ВРС-10-31,5/2000С
Расчетные значения
10кВ
10кВ
432 А
2000А
17,2 кА
31,50кА
у
39,8 кА
дин
51,00кА
Вк
42,6 кА
с
І
терм
терм
1200кА
с
Все условия выполняются, значит выключатели выбраны верно.
Таблица 2.8 – Выбор вакуумного выключателя 10кВ на присоединении
Паспортные данные выключателя
ВРС-10-31,5/1000С
Расчетные значения
10кВ
10кВ
553 А
1000А
13,8 кА
31,50кА
у
30,0 кА
дин
51,00кА
Вк
254 кА
с
І
терм
терм
1200кА
с
Все условия выполняются, значит выключатели выбраны верно.
Аналогичные аппараты устанавливаем на остальные отходящие линии.
Выполним выбор разъединителей. Выбор разъединителей производят
по условиям представленных формулами (2.48-2.49 и 2.51-2.52) [26].
Таблица 2.8 – Выбор разъединителя на вводе 110 кВ
Паспортные данные разъединителя
РДЗ-110/1000 НУХЛ1
Расчетные значения
110кВ
110кВ
84,6 А
1000,0А