Выбор основного оборудования и токоведущих частей подстанции

 

3.1. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится на основании номинальных параметров оборудования:

Расчет максимальных рабочих токов (Рисунок 13) основных присоединений подстанции производится на основании номинальных параметров оборудования по формулам из [1]:

для питающих вводов подстанции:

I_{p max} = К_тр · К_п · n · S_{н тр} /( ·U_н), А; (14)

для вводов силовых трансформаторов и для вывода кабеля СН:

I_{p max} = К_п · S_{н тр} /( ·U_н), А; (15)

для сборных шин переменного тока:

I_{p max} = К_п · К_рн · S_{н тр} /( ·U_н), А; (16)

для фидеров районной нагрузки:

I_{p max} = К_п · S_нф /( ·U_н), А; (17)

 

для тяговых фидеров переменного тока:

I_{p max} = 800¸1000 А. (18)

 

В приведенных формулах К_тр = 1,5¸2 – коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции; К_п = 1,4¸1,5 – коэффициент перегрузки трансформатора, фидера; К_рн = 0,5¸0,7 – коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам; S_{н тр}, S_нф – номинальная мощность трансформатора, фидера; n – число трансформаторов, подключенных к сборным шинам; U_н – номинальное напряжение ступени, кВ.

Принимаю: К_тр = 1,5; К_п = 1,5 К_рн= 0,7.

 

Мощность районной обмотки понизительного трансформатора принимается равной 0,67·S_{н тр}:

S_{р тр} = 0,67· 25000 = 16750кВА.

 

Для вводов 230; 27,5; 10 кВ трехфазного трансформатора Т1 (Т2) номинальные мощности соответственно равны S_{н тр}; S_{т тр}; S_{р тр}.

Результаты представлены в таблице 8.

 

Рисунок 13. Схема для расчета максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции.

 

 

Таблица 8. Максимальные рабочие токи основных присоединей подстанции

Наименование потребителя	Расчетная формула	Iр max,А
Питающий ввод 220 кВ	Iр max =	I1=244,7
Ввод трансформатора 220кВ	Iр max =	I2=163,31
Перемычка между вводами	Iр max =	I3=114,31
Ввод РУ-27,5 кВ	Iр max =	I4=682,32
Ввод РУ 10-кВ	Iр max =	I8=1142,89
Сборные шины РУ-10 кВ	Iр max =	I9=800
Фидера РУ 10 кВ	Iр max =	I10=61,4
Сборные шины РУ-27,5 кВ	Iр max =	I5=477,64
Тяговый фидер	Iрmax = 800¸1000 А	I7=1000
Ввод ТСН -27,5 кВ	Iр max =	I6=6,82

 

 

3.2. Расчет теплового импульса

Проверка по термической устойчивости в режиме короткого замыкания производится по величине теплового импульса для всех РУ:

 

В_к = (I")² · (В_*· t_к+Т_а), (19)

 

где I" – периодическая составляющая сверхпереходного тока (см. табл. 7);

В_*= f (t_к) – относительное значение теплового импульса (при S_ип Þ ¥: В_*=1);

Т_а = х_рез / (ω · r_рез) – постоянная времени цепи короткого замыкания; ω - угловая частота переменного тока промышленной частоты;

t_к = t_з + t_в – время протекания тока короткого замыкания;

t_з – время срабатывания основной защиты, принимаемое по заданию (см. табл. 5);

t_в = 0,1¸0,15 с – полное время отключения выключателя.

Принимаю: t_в= 0,1 с.

 

Для РУ-230 кВ:

I" = 1,9 кА; В_*= 1; Т_а = 0,05 с;

t_к =2+ 0,1 = 2,1; В_к = 1,9²· (1· 2,1 + 0,05) = 7,63 кА²· с.

 

Для остальных РУ результаты расчёта представлены в таблице 9:

 

Таблица 9. Расчет теплового импульса

Наименование РУ	I", А	tз, с	tк, с	В*	Вк, А2× с
РУ-220 кВ РУ-27,5 кВ РУ-10 кВ	1,9 5,61 9,9	1,5	2,1 1,6 1,1		7,63 50,4 112,71