Проаналізувавши аварійний режим №5, бачимо, що напруги на шинах НН знаходяться на незадовільному рівні (табл. 3.19) . Бажані напруги на шинах 10 кВ підстанцій забезпечуємо за допомогою РПН трансформаторів. Їх розрахунок здійснюємо аналогічно як у розділі 3.3. Розраховані значення коефіціентів трансформації наведені в табл.3.20. Отримані значення напруг наведені в табл. 3.21, підтверджують правильність вибору коефіціентів трансформації. Результати розрахунку режиму наведені у дод. П. 

Таблиця 3.20 - Коефіцієнти трансформації трансформаторів підстанції «Добромиль-14»

Таблиця 3.21 - Напруги у вузлах відрегульованого аварійного режиму №5

4. ПРОЕКТ РЕКОНСТРУКЦІЇ ПІДСТАНЦІЇ «ДОБРОМИЛЬ-14»

4.1 Розрахунок струмів короткого замикання (КЗ)

Для вибору апаратів (комутаційних, захисних, вимірювальних тощо) визначаємо струми короткого замикання на шинах високої та низької напруги підстанції. Розрахунок струмів КЗ здійснюємо за допомогою графічно-розрахункового комплексу «DAKAR». Розрахунок виконуємо для режиму максимального навантаження мережі. На рис. 4.1 наведена розрахункова схема мережі для розрахунків струмів КЗ.

Рис. 4.1 - Розрахункова схема електричної мережі

4.1.1 Електричні схеми заміщення

Для розрахунку струмів короткого замикання складаємо схеми заміщення прямої, зворотної та нульової послідовностей, які зображені на рис. 4.2, 4.3 та 4.4 відповідно.

Рис. 4.2 - Схема заміщення прямої послідовності

Рис. 4.3 - Схема заміщення зворотньої послідовності

Рис. 4.4 - Схема заміщення нульової послідовності

4.1.2 Розрахунок періодичної складової струму короткого замикання

Розраховуємо значення струмів три- та однофазного короткого замикання на шинах підстанції «Добромиль-14» (точки 2 та 21 на рис. 4.1.-4.4.). Розрахунок періодичної складової струму короткого замикання, сумарних опорів, струмів та напруг прямої, зворотної та нульової послідовностей виконується програмним комплексом ДАКАР. Результати розрахунку показані в додатку Р.

Результати розрахунку струмів короткого замикання наведені в табл. 4.1.

Таблиця 4.1 - Значення струмів короткого замикання

Значення періодичної складової в початковий момент часу приймаємо по найбільшому значенню струму короткого замикання.

Сторона ВН: Iпо = 3,054 кА, НН: Iпо = 2,264 кА.

4.1.3 Розрахунок ударного струму короткого замикання

Розраховуємо значення сталої часу затухання аперіодичної складової струму короткого замикання для згадуваних вище двох точок КЗ на шинах підстанції «Добромиль-14».

-       Для КЗ на шинах ВН (точка 2 на рис. 4.1.-4.4.):

де Х - еквівалентний реактивний опір схеми заміщення прямої послідовності (Додаток Р), Ом; R - еквівалентний активний опір схеми заміщення прямої послідовності (Додаток Р), Ом; w = 2×p×f = 2×3,14×50 = 314 - кутова частота обертання електромагнітного поля, рад/с; f = 50 - промислова частота електричної мережі, Гц.

-       Для КЗ на шинах НН (точка 21 на рис. 4.1.-4.4.) аналогічно:

Значення ударного струму короткого замикання визначається за формулою:

де  - діюче значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання в початковий момент часу (додаток Р), кА.

Відповідно до формули (4.1) для двох точок КЗ розраховуємо значення ударного струму:

-       Для КЗ на шинах ВН:

4.1.4 Розрахунок періодичної та аперіодичної складових струму короткого замикання в момент часу

Періодичну складову струму КЗ вважаємо умовно незмінною в часі, оскільки біля точок КЗ немає близьких генераторів, тобто таких, що можуть суттєво вплинути на процеси під час протікання струмів короткого замикання.

Для визначення аперіодичної складової струмів КЗ спершу визначаємо час, для якого буде проведений розрахунок. Для цього, відштовхуючись від сучасних тенденцій при проектуванні силових підстанцій, пропозиції на ринку силового електрообладнання та аналізу переваг та недоліків різних типів комутаційних апаратів, приймаємо рішення про встановлення на шинах ВН і НН вакуумних вимикачів. Типовий власний час відключення струмів короткого замикання для вакуумних вимикачів на 35кВ і 10 кВ - 0,05 с.

Значення аперіодичної складової струму короткого замикання визначається за формулою:

де IП0 - діюче значення періодичної складової струму короткого замикання в початковий момент, кА; τ = tвим.вим + tз - розрахунковий час, для якого визначається струму короткого замикання, с; tвим.вим - власний час відключення струмів короткого замикання вимикачів, с; tз = 0,01 - мінімальний час дії релейного захисту, с.

Визначаємо значення розрахункового часу t для шин електричної підстанції:

-       Для шин ВН:

-       Для шин НН:

Визначаємо значення аперіодичної складової струму короткого замикання для шин електричної підстанції:

-       Для шин ВН:

-       Для шин НН:

4.1.5 Розрахунок номінальних та максимальних струмів на шинах підстанції

Розрахунок проводимо за формулами:

-сторона ВН 35 кВ:

;

,

де  – номінальна потужність трансформатора ;

 – номінальна напруга трансформатора, становить 37,8кВ.

-сторона НН 10 кВ:

; (4.2)

де  - найбільше навантаження на стороні НН;

– номінальна напруга на стороні НН (10кВ)

НН: ;

.

4.1.6 Розрахунок теплового імпульсу

Розрахунок теплового імпульсу проводимо за формулою:

, (4.4)

де .- час вимкнення, складається з часу дії основного релейного захисту та часу вимкнення вимикача .

 (4.5)

де = 0.1c – час дії релейного захисту;

 – повний час вимкнення вимикача.

Повний час вимкнення для вакуумних вимикачів (ВН) – 0.075с, а для вакуумних (НН) – 0.055.

-сторона ВН 35 кВ:

;

-сторона НН 10 кВ:

.

Оскільки поблизу місця КЗ не розміщені генератори, то значення періодичної складової струму для будь-якого моменту часу  можна вважати рівним значенню періодичної складової струму в початковий момент часу .

Отримані результати розрахунку зведено в табл. 4.2.

Таблиця 4.2 - Значення аварійних та робочих струмів ПС”Добромиль-14”

4.2 Вибір вимикачів та роз’єднувачів

Вибір вимикачів проводять за такими основними параметрами:

·        напруга установки Uуст=Uном.вим. ;

·        довготривалий струм Іmax £ Іном.вим ;

·        перевірка на номінальний струм відключення Іпt £ Івідкл.ном ;

·        перевірка на можливість відключення аперіодичної складової,

де Вном – нормоване значення, яке для tвідк=0,03 с становить 0,53;

·        перевірка по початковому струму періодичної складової струму КЗ Іп0 £ Ігр.наск ;

·        перевірка на електродинамічну стійкість Ігр.наск £ Іуд ;

·        перевірка на термічну стійкість.

Вибір роз’єднувачів виконано за такими ж умовами, крім перевірки по вимикаючій здатності.

4.2.1 Вибір вимикачів і роз’єднувачів на стороні ВН

На стороні ВН вибираємо вакуумні вимикачі типу SIEMENS 3AF 01 і роз’єднувачі типу РНД-35/1000 У1.

Таблиця 4.3 - Вибір вимикачів та роз’єднувачів на стороні ВН

4.2.2 Вибір вимикачів на стороні НН

На стороні НН вибираємо комплектні розподільчі пристрої КУ-10Ц з вакуумними вимикачами типу ВР1-10-20/1000У2.

Таблиця 4.4 - Вибір вимикачів на стороні НН

4.3 Вибір вимірювальної апаратури

Згідно [3], на підстанції слід встановлювати наступні вимірювальні прилади. На двообмотковому трансформаторі встановлюємо на стороні ВН – амперметр, на стороні НН – амперметр, ватметр, лічильники активної та реактивної енергії. На стороні 10 кВ на кожній секції шин встановлюємо вольтметр для вимірювання міжфазної напруги і вольтметр з перемикачем для вимірювання трьох фазних напруг.

На лініях 35 кВ – амперметр, варметр та фіксуючий прилад для визначення місця КЗ

На лініях 10 кВ до споживачів встановлюємо амперметр, лічильник активної та реактивної енергії. На секційних вимикачах встановлюємо амперметр.

На стороні 10 кВ встановлюємо на кожній секції шин вольтметр для вимірювання міжфазної напруги і вольтметр з перемикачем для вимірювання трьох фазних напруг.

На трансформаторі власних потреб з боку НН встановлюємо амперметр та лічильник активної енергії.

На стороні 35 кВ встановлюємо вольтметр з перемикачем для вимірювання трьох фазних напруг реєструючий, фіксуючий прилад, осцилограф і амперметр в колах вимикачів трансформаторів.

Таблиця 4.5 - Вимірювальні прилади

Рис. 4.5 - Схема розміщення контрольно-вимірювальних пристроїв на підстанції

4.3.1 Вибір трансформаторів напруги

Трансформатор напруги призначений для пониження рівня напруги до стандартної величини 100 В, або 100 В, та відокремлення вимірювальних кіл та релейного захисту від кіл високої напруги.

Трансформатори напруги вибирають за такими умовами:

 -за напругою установки Uуст. ≤ Uном.;

 -по конструкції і схемі з’єднання обмоток.

Перевірку виконують:

 -по вторинному навантаженню S2нав. ≤ Sном,

де S2нав - навантаження всіх вимірювальних приладів;

Sном. - номінальна потужність у вибраному класі точності.

Вибір трансформаторів напруги на стороні ВН.

На стороні ВН вторинне навантаження трансформаторів напруги наведено в табл. 4.6.

Таблиця 4.6 - Вторинне навантаження трансформатора напруги

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8