Курсовая работа: Расчеты, связанные с аппаратурой в энергосистеме

Расчёт номинального тока источника, кА:

Расчёт ведём для выключателя типа: ВГТ-220-40/2500 У1.

Для данного выключателя tСВ=0,035, с.

Время от начала к.з. до расхождения контактов выключателя:

где tРЗ min – время срабатывания релейной защиты, с, принимаемое tРЗ=0,01 с;

tСВ – собственное время отключения выключателя: от момента подачи импульса на электромагнит отключения привода выключателя до момента расхождения контактов, с.

Расчёт времени отключения, с:

Определяем n* по типовым кривым при τ=0,045 с. Получаем n*=0,945.

Расчёт действующего значения периодической составляющей 3-х фазного тока к.з., кА:

.

Максимальное значение апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. в момент расхождения контактов выключателя:

где Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с, получаемая из табл.7 [6]; для выключателя класса 110 кВ Та=0,03 с.

Расчёт апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Ударное значение 3-х фазного тока к.з.:

где kу – ударный коэффициент, определяемый по табл.3 [4]; для выключателя класса 110 кВ

kу=1,72.

Расчёт ударного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Полный 3-х фазный ток к.з.:

Расчёт полного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Находим суммарные составляющие 3-х фазного тока к.з., кА:

Расчёт токов к.з. на шинах 2×25 кВ.

Расчёт удалённости точки к.з. для источников, о.е.:

Расчёт периодической составляющей 3-х фазного тока к.з., кА:

Расчёт номинального тока источника, кА:

Расчёт ведём для выключателя типа: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.

Для данного выключателя tСВ=0,06, с.

Расчёт полного времени отключения, с:

Определяем n* по типовым кривым при τ=0,07 с. Получаем n*=1,01.

Расчёт действующего значения периодической составляющей 3-х фазного тока к.з., кА:

Расчёт апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 27,5 кВ Та=0,04 с), кА:

Расчёт ударного 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 27,5 кВ kу=1,6), кА:

Расчёт полного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Расчёт токов к.з. на шинах 10 кВ.

Расчёт удалённости точки к.з. для источников, о.е.:

Расчёт периодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Расчёт ведём для выключателя типа: ВВ/TEL-10-12,5/1000.

Для данного выключателя tСВ=0,015, с.

Расчёт полного времени отключения, с:

Расчёт апериодической составляющей 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 10 кВ Та=0,01 с), кА:

Расчёт ударного 3-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 10 кВ kу=1,72), кА:

Расчёт полного 3-х фазного тока к.з. для двух источников, кА:

Проверка токоведущих частей, изоляторов и аппаратуры по результатам расчёта токов короткого замыкания

Выбранные по условию нормального режима работы аппараты, необходимо проверить по условиям короткого замыкания, т.е. на электродинамическую и термическую устойчивость.

Расчёт величины теплового импульса для всех РУ

Для удобства проверки выполняют расчёт величины теплового импульса для всех РУ по выражению:

где Iп – начальное значение периодической составляющей тока к.з., кА;

Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з., с.

Полное время отключения:

где tРЗ – время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи;

tВ – полное время отключения выключения до погасания дуги, с.

РУ-110 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВГТ-110-40/2500 У1.

Параметры для расчётов: tРЗ=2 с, tВ=0,055 с, Та=0,03 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

РУ-2×25 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.

Параметры для расчётов: tРЗ=1 с, tВ=0,08 с, Та=0,04 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

РУ-10 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВВ/ТЕL-10-20/1000.

Параметры для расчётов: tРЗ=1 с, tВ=0,025 с, Та=0,01 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

Фидера 2×25 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1.

Параметры для расчётов: tРЗ=0,5 с, tВ=0,08 с, Та=0,04 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

Фидера 10 кВ:

Марка выбранного выключателя: ВВ/ТЕL-10-20/1000.

Параметры для расчётов: tРЗ=0,5 с, tВ=0,025 с, Та=0,01 с.

Полное время отключения, с:

Расчёт величины теплового импульса, кА2×с:

Проверка токоведущих элементов

Проверку токоведущих элементов выполняют:

- на электродинамическую устойчивость:

Для этого необходимо определить механическое напряжение расч, возникающее в токоведущих элементах при к.з.:

где – расстояние между соседними опорными изоляторами, м (РУ-10 кВ =1 м);

а – расстояние между осями соседних фаз, м (в РУ-10 кВ а=0,25 м);

iу – ударный ток трёхфазного к.з., кА;

W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м3.

Момент сопротивления однополостных прямоугольных шин при расположении на ребро:

где b – толщина шины, м;

h – ширина шины, м.

Далее, расчётное напряжение сравнивают с допустимым для различных алюминиевых сплавов.

- на термическую устойчивость:

где q – выбранное сечение, мм2;

qmin – минимально допустимое сечение токоведущей части, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше кратковременно допустимой температуры (условие термической устойчивости), мм2;

С – коэффициент, значение которого для алюминиевых шин равно 90, А×с1/2/мм2.

- по условию отсутствия коронирования:

где Ео – максимальное значение начальной критической напряжённости электрического по-

ля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см:

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0,82);

rпр – радиус провода, см;

Для вводов 110 кВ выбрали марку провода: АС-240/56.

Параметры для расчётов: rпр=1,12 см; q=241 мм2.

Проверка на термическую устойчивость, мм2:

Проверка по условию отсутствия коронирования, кВ/см:

Для обмотки ВН силового трансформатора выбрали марку провода: АС-240/56.

Параметры для расчётов: rпр=1,12 см; q=241 мм2.

Проверка на термическую устойчивость, мм2:

Проверка по условию отсутствия коронирования, кВ/см:

Для сборных шин ТП ВН выбрали марку провода: АС-240/56.

Параметры для расчётов: rпр=1,12 см; q=241 мм2.

Проверка на термическую устойчивость, мм2:

Проверка по условию отсутствия коронирования, кВ/см:

Для обмотки СН силового трансформатора выбрали марку провода: АС-300/39.

Параметры для расчётов: rпр=1,2 см; q=301 мм2.

Проверка на термическую устойчивость, мм2:

Проверка по условию отсутствия коронирования, кВ/см:

Для сборных шин ТП СН выбрали марку провода: АС-185/29.

Параметры для расчётов: rпр=0,94 см; q=181 мм2.

Проверка на термическую устойчивость, мм2:

Проверка по условию отсутствия коронирования, кВ/см:

Для РУ-10 кВ выбрали жёсткие шины марки: АДО-30×4.

Параметр для расчётов: q=4×30=120 мм2.

Проверка на термическую устойчивость, мм2:

Проверка на электродинамическую стойкость, МПа:

Для фидеров районных потребителей 10 кВ выбрали марку кабеля: ААБлШв-В-3×150-10.

Параметры для расчётов: q=150 мм2; ro=0,206 Ом/км; xo=0,079 Ом/км.

Проверка на термическую устойчивость, мм2:

Проверка по потери напряжения до потребителя:

где ΔUдоп – допустимое значение потери напряжения, которое равно для рабочих приёмников равно 5%;

ΔU – потеря напряжения в линии до потребителя, %.

При питании одного потребителя, находящегося в конце линии:

где Uн – номинальное напряжение линии, кВ;

ro и xo – активное и реактивное сопротивления 1 км линии, Ом/км;

Pmax – максимальная из мощностей потребителей, кВт.

Определяем максимальную мощность всех потребителей, кВт:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5