Максимальное значение суммарной активной мощности приходиться на 10 ч:

Коэффициент разновременности максимумов нагрузок проектируемой подстанции определяем по формуле (4):

 (4)

Определяем полную максимальную мощность потребителей с учетом потерь по формуле (5):

 (5)

где - постоянные потери в стали трансформаторов равные 1-2%;

 - переменные потери в сетях и трансформаторах равные 6-10%.

Мощность на шинах определяем по формуле (6)

 (6)

Мощность на шинах 27,5 кВ:

Мощность на шинах 220 кВ:

Необходимая мощность трансформатора рассчитывается по формуле (7):

 , (7)

где  - коэффициент допустимой перегрузки трансформатора, равный 1,4.

На основании расчетов применяются понижающие трансформаторы типа ТДТНЭ – 40000/220.

Определяем полную мощность проектируемой тяговой подстанции по формуле (8):

 (8)

1.2 Расчет токов короткого замыкания

Расчет относительных сопротивлений до точек короткого замыкания при максимальном режиме.

Для расчета относительных сопротивлений до точек короткого замыкания при максимальном режиме составляется принципиальная схема цепи короткого замыкания (рис.1):

рис. 1

Схема замещения (рис.2):

Рис.2

Принимаем и рассчитываем все сопротивления схемы замещения при этой базисной мощности.

Сопротивления до шин районной подстанции РП1 (РП2)определяем по формуле (9):

 (9)

Сопротивление линий определяем по формуле (10):

 (10)

Для  сопротивление линий считаем по формуле (11):

 (11)

где  - реактивное сопротивление воздушной линии равное 0,4 Ом/км.

Определяем относительные сопротивления обмоток трансформаторов проектируемой тяговой подстанции по формуле (12):

 (12)

Результаты расчетов проставляем на схему замещения рис.2, заменим параллельное соединение последовательным рис.3:

Рис.3

Пользуясь формулами преобразования, сворачиваем схему:

Рис.4

Рис.5

Преобразуем полученную схему замещения (рис.5), заменив параллельное соединение сопротивлений  и  последовательным, тем самым находим относительное базисное сопротивление до точек короткого замыкания по формуле (13):

 (13)

Находим относительное базисное сопротивление до точки :

Находим относительное базисное сопротивление до точки :

Находим относительное базисное сопротивление до точки :

Расчет токов и мощности к.з. в точке :

;

;

;

;

Расчет токов и мощности к.з. в точке

;

;

;

;

.

Расчет токов и мощности к.з. в точки :

1.3 Расчет максимальных рабочих токов

Вводы 220 кВ (по формуле (14)):

 (14)

где - сумма номинальных мощностей понижающих тр-ров,

- коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3;

СШ 220 кВ (по формуле (15)):

 (15)

где

- коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного

напряжения, равный 0,5-0,7.

Первичная обмотка понижающего трансформатора:

- коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов, (1,5).

Обмотка низшего напряжения:

СШ 10 кВ:

Питающие линии потребителей 10 кВ рассчитываем по формуле (16):

 (16)

где - максимальная мощность потребителей;

- коэффициент мощности потребителей.

;

Ввод 27,5 кВ (по формулу (17)):

 (17)

СШ 27,5 кВ (по формуле (18)):

 (18)

Питающая линия (фидер) ДПР (по формуле (19)):

 (19)

Первичная обмотка ТСН (по формуле (20)):

 (20)

1.4 Расчет тепловых импульсов тока КЗ

Рис.6

Таблица 3

-действующее значение тока КЗ.

-время протекания тока до отключения при КЗ.

-постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.

1.5 Выбор токоведущих частей

Выбор шин распределительных устройств осуществляется по максимальным рабочим токам, при которых температура нагрева токоведущих частей не превышала бы 70°С. Для этого должно быть выполнено условие:

,

-длительно допустимый ток нагрузки токоведущей части;

-максимальный рабочий ток выбираемого проводника;

Сборные шины ОРУ-220 кВ:

;

По справочнику выбираем шины АС-185: 510328;

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

-выбранное сечение проводника, мм²;

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

;

185>163 - условие термической стойкости выполняется.

Проверка на отсутствие коронирования для гибких шин сечением более 70 мм2 не производится.

Сборные шины ОРУ-27,5 кВ:

;

По справочнику выбираем шины 2АС-185: 1020840

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

,

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

;

370>85 - условие термической стойкости выполняется.

Проверка на отсутствие коронирования для гибких шин сечением более 70 мм2 не производится.

Сборные шины РУ-10 кВ.

По справочнику выбираем пакет шин 2А-100*8: 2390>2309;

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

;

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

;

Условие термической стойкости выполняется.

1600>346;

Проверяем выбранные шины на динамическую стойкость.

Условие механической стойкости проводников при протекании ударного тока

;

-допустимое напряжение в материале проводника, МПа;

- напряжение в материале шин от взаимодействия фаз;

- напряжение в материале шин от взаимодействия полос в пакете одной фазы.

Определяем усилие, действующее на шину в длине пролета:

;(21)

-ударный ток, кА;

-длина параллельных проводников, м;

-расстояние между осями проводников, м;

Определяем изгибающий момент:

;(22)

Определяем усилие, действующее на полосы в одной фазе:

(23)

- коэффициент формы;

Определяем момент сопротивления шин при расположении плашмя:

;(24)

-ширина проводника, мм;

-толщина проводника, мм;

Определяем напряжение в металле пакета шин:

(25)

;(26)

-расчетное механическое сопротивление в материале проводника, МПа;

-момент сопротивления, м³;

- Коэффициент перевода Па в МПа.

1,3*10-8<80;

Определяем момент сопротивления шин при расположении их на ребро:

 (27)

где - ширина и длина шины.

Определяем расчетное напряжение в металле шин:

σ 

σσ

800,41*10-8

Условие динамической стойкости шин выполняется, т.е. шины динамически устойчивы.

1.6 Выбор изоляторов

Выбор изоляторов производится по роду установки и напряжению.

,

-номинальное напряжение изолятора;

-рабочее напряжение изолятора;

Для РУ–220кВ и РУ–27,5кВ выбираем подвесные изоляторы типа ПС–70

Для РУ – 220 кВ выбираем 16 штук,

Для РУ – 27,5 кВ выбираем 3 штуки.

Изоляторы в РУ-10 кВ.

;

;

Выбираем три типа изоляторов: проходные внутренней установки, проходные внешней установки, опорные.

Проходные внутренней установки ИП-10/3150-30УХЛ2;

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

,(28)

-наибольшая расчетная нагрузка;

-разрушающая мощность по каталогу;

0,6-коэффициент запаса прочности.

(29)

1800<0,6·30000Н; 1800<18000Н;

Проходные наружной установки: ИП-10/6300-42,5УХЛ1:

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

,

1800Н<0,6·42500Н; 1800Н<25500Н;

Опорные ОФ–10–2000;

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

,

Определяем наибольшую расчетную нагрузку:

;

3600Н<0,6·7500Н; 3600Н<4500Н;

Условие динамической стойкости выполняется, т.е. изоляторы динамически устойчивы.

1.7 Выбор масляных выключателей

Выбор выключателей производится по конструктивному выполнению и месту установки, по номинальным напряжениям и току согласно условиям:

;

;

Выбранный выключатель проверяется по току КЗ на динамическую стойкость:

по предельному периодическому току КЗ:

,

-эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

-ток трехфазного КЗ, кА;

по ударному току КЗ :

,

-амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

-ударный ток, кА;

На термическую стойкость:

,

-предельный ток термической стойкости по каталогу, кА;

-время протекания предельного тока термической стойкости по каталогу, с;

Вк -тепловой импульс тока КЗ, кА²·с;

Выбранный выключатель проверяется также по отключающей способности:

,

-номинальный ток отключения выключателя по каталогу, кА;

-ток трехфазного КЗ, кА;

Таблица 4

1.8 Выбор разъединителей

Выбор разъединителей производится по конструктивному выполнению, количеству заземляющих ножей и месту установки, по номинальному напряжению и току согласно условию:

;

;

Выбранные аппараты проверяются по току КЗ:

по ударному току КЗ

;

-амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

-ударный ток, кА;

На термическую стойкость

;

-предельный ток термической стойкости по каталогу, кА;

-время протекания предельного тока термической стойкости по каталогу, с;

Вк -тепловой импульс тока КЗ, кА²·с;

Таблица 5

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5