Проектирование узловой подстанции 220/35/10 (стр. 5 из 9)

Максимальный ток на РУСН в цепи отходящих линий:

I_max =(1,5∙S_сн) /(

∙U_ном (n-1)) = (56·1,5)/( ·35·4) = 0,346 кА;

Максимальный ток в цепи секционного выключателя на РУНН:

I_max = 0,5*S_нн /(

U_ном)=0,5* 34/( ·10) = 0,981 кА;

Номинальный ток на РУНН в цепи отходящих линий:

I_ном =(1,5∙S_нн) /(

∙U_номn) = (34·1,5)/( ·10·10) = 0,295 кА;

где1,5 – коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки фидеров,n – число фидеров.

Максимальный ток на РУНН в цепи отходящих линий:

I_max =(1,5∙S_нн) /(

∙U_ном ∙ (n-1)) = (34·1,5)/( ·10·9) = 0,327 кА;

Выбор выключателей

Принимаем для выбора в РУВН элегазовый выключательВГУ–220–45/3150У1 [3, табл.1.19], выключатели выбираются одинаковые, но проверка выполняется для наиболее нагруженного.

а) Проверка по напряжению места установки

U_уст≤U_ном;(5.1)

U_уст = 220 кВ;

U_ном = 220 кВ;

б) проверка по длительному току.

I_max≤I_ном;(5.2)

I_max = 406,8 А;

406,8 А <3150 А;

в) проверка на электродинамическую стойкость

I_п0≤i_дин,(5.3)

6,52 кА≤150 кА

i_у<i_дин(5.4)

12,94 кА < 150 кА;

г) проверка на отключающую способность:

− по отключению периодической составляющей

I_пτ<I_{откл.ном},(5.5)

Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания для заданного момента τ.

В данном случае энергосистема связана с точкой короткого замыкания непосредственно, то есть независимо от генераторов, то действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания от системы при трехфазном коротком замыкании для любого момента времени можно считать равным:

I⁽³⁾_п0=I⁽³⁾_пτ=const.(5.6)

− по отключению апериодической составляющей

i_aτ<i_аном,(5.7)

Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания для заданного момента τ.

i_аτ=

×I_п0⁽³⁾e^-τ/Та;(5.8)

τ = 0,01+ t_{с.в. откл.};

гдеt_{с.в. откл.} – собственное время отключения выключателя, сек [3, табл.1.19],

t_{с.в. откл}=0,027 сек.

i_аτ=

∙6,52∙ e^-0,037/0,021= 1,586 кА;

i_{а ном} = (β% /100) ·

· I_{откл.ном} ,

гдеβ – предельное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения выключателя. [3, табл.1.19],

i_аном=(45/100)·

45=28,55 кА,(5.9)

1,586 кА <28,55 кА;

д) проверка на термическую стойкость:

B_к≤В_кном;(5.10)

В_кном= I²_тер · t_откл = 50² · 3 = 7500 кА²· с(5.11)

t_откл – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов,

t_п.о.в – время полного отключения выключателя, сек.

гдеt_р.з – время срабатывания релейной защиты, для ступени высокого напряжения принимаем 1,5 сек,

t_откл=t_р.з.+t_п.о.в.= 1,5 + 0,05 =1,55 сек;

В_к=I_п0²(t_откл +Т_а)=6,52²(1,55+0,021) = 66,78 кА²· с.(5.12)

66,78 кА²· с< 7500 кА²· с.

Окончательно выбираем элегазовый выключательВГУ– 220–45/3150 У1. [3,стр.47]. Все расчетные данные сведены в табл. 5.1

Таблица 5.1.Выбор выключателей на стороне ВН

Расчетные данные	Табличные данные	Условия выбора
Uуст = 220кВ	Uном = 220кВ	Uном ≥Uуст
Imax л= 406,8 AImax с. в= 136 AImax т= 248 A	I.ном = 3150 А	I.ном ≥Imax
iy= 12,94 кА	iдин =115 кA	iдин≥iy
iaτ = 1,586 кА	iа ном =28,55 кА	iа ном ≥ iaτ
Iп0(3)= 6,52 кА	Iном. откл= 45 кА	Iном. откл.≥Iп0(3)
Вк = 66,78 кА2· с.	Вк ном = 7500 кА2· с	Вк ном≥Вк

Вывод: выключатель принимается к установке.

Расчет выключателей РУСН производится аналогично, принимаем выключателиВГБ–35 как секционные и наотходящие линии.(первая строчка) А для ввода трансформатора ВМКЭ-35А-16/1000У1.(вторая строка)

Все расчетные данные сведены в табл. 5.2

Таблица 5.2Выбор выключателей на стороне СН

Расчетные данные	Табличные данные	Условия выбора
Uуст = 35кВ	Uн = 35кВ	Uном ≥Uуст
Imax.св= 462 AImax.лин=346 А	Iном=630 А
Imax.тр=824 А	I.ном = 1000 А	I.ном ≥Imax
iдин=35 кА
iy=16,07 кА	iдин = 17 кA	iдин≥iy
iа.ном=30 кА
iaτ = 1,474 кА	iа ном =26 кА	iа ном ≥ iaτ
Iп0(3)= 6,06 кА	Iном. откл.= 16 кАIном.откл=12,5 кА	Iном. откл.≥Iп0(3)
Вк = 57,693 кА2· с.	Вк ном=162·3=768 кА2· сBк.ном=12,52*3=469 кА2 с	Вк ном≥Вк

Вывод: выключатели принимается к установке.

Выбор выключателей на РУНН.

В РУ–10 кВ предусматриваем к установке элегазовые выключатели типа: VF–10–31,5/630 на отходящие линии. В качестве секционных выключателей применяем VF-10-40/1250, для ввода тран-ра VF-10-40/2000.

Все расчетные данные сведены в табл.5.3

Таблица 5.3Выбор выключателей на стороне НН

Расчетные данные	Табличные данные	Условия выбора
Uуст = 10кВ	Uн = 10кВ	Uном ≥Uуст
Imax.тр=1963 А	Iном=2000 А
Imax с. в= 981 AImax л= 327 A	Iном = 1250 АIном = 630 А	I.ном ≥Imax
iдин=110 кАiдин = 110 кА
iy=15,04 к А	iдин = 80 кA	iдин≥iy
iа.ном=43,5 кАiа ном = 43,5 кА
iaτ = 1,34 кА	iа ном = 18,65 кА	iа ном ≥ iaτ
Iп0(3)= 5,51 кА	Iном.откл=40 кАIном. откл= 40 кАIном. откл= 31,5 кА	Iном. откл.≥Iп0(3)
Вк = 47,7 кА2· с.	Вк.ном=1102*3=36300 кА2 сВк ном =1102·3=36300 кА2·сВк ном=802·3=19200 кА2·с	Вк ном≥Вк

Вывод: указанный выключатель выбирается для вводных и секционной ячейки. Остальные расчетные параметры остаются в прежних значениях. Вывод: для ячеек отходящих линий выбирается выключатель VF–10–31,5/630.

Выбор разъединителей

Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток. При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.

Разъединители могут быть внутренней и наружной установок. Заземляющие ножи могут быть расположены со стороны шарнирного или разъемного контакта или с обеих сторон. Заземляющие ножи имеют механическую блокировку, не разрешающую включать их при включенных главных ножах.

Включение и отключение разъединителей осуществляется электродвигательным приводом (ПДВ), позволяющим произвести эти операции дистанционно. Для управления заземляющими ножами используются ручные рычажные приводы (ПР, ПЧ).

Выбор разъединителей производится: по напряжению установки, по току (5.1, 5.2), по конструкции и роду установки. Их проверяют поэлектродинамической стойкости (5.4). При проверке на термическую стойкость тепловой импульс B_k определяется по выражению (5.8).

Принимаем одинаковые разъединители марки РНД-220/630 Т1 с приводами ПДН-220Т. Все расчетные данные сведены в табл. 5.4 [7,табл. 5.5].

Рассчитаем данные для главных ножей.

Таблица 5.4Выбор разъединителейна стороне ВН

Расчетные данные	Табличные данные
Uуст = 220кВ	Uн = 220кВ
Imax=136 A	I.ном = 630 А
iy= 12,94 кА	iдин = 100 кA
Вк =66,78 кА2· с.	Вк ном = 402·3=4800 кА2· с

Аналогично ведется расчет разъединителей маркиРВ-35/630 У3 с приводами ПР-У1. Табл.5.5 [7,табл. 5.5 ],

Таблица 5.5Выбор разъединителей на стороне СН

Расчетные данные	Табличные данные
Uуст = 35кВ	Uн = 35кВ
Imax= 462A	I.ном = 630 А
iy= 16,07 к А	iдин = 21 кA
Вк = 57,693 кА2· с.	Вк ном = 212·3=1323 кА2· с

5.2 Выбор и проверка измерительных трансформаторов