Реконстиукция подстанции

                                            I =

,                                            (5.1)

 

     где  - результирующее индуктивное сопротивление цепи короткого

                      замыкания, состоящее из сопротивления системы и  общего

                      сопротивления от системы до  точки короткого замыкания;

               U – напряжение основной ступени.

     Рассмотрим расчет токов короткого  замыкания на примере фидера 1518.

IКЗ S = 14,922 кА (табл. 1.3.).

     Из формулы (5.1.1.) найдем сопротивление  системы х S:

х S =

=0,23 Ом.

     Зная удельные сопротивления  линий (таблице 4.), найдем  суммарное сопротивление линии от одной ТП до другой ТП.

х0-1= х0• L0-1= 0,27• 0,7=0,19 Ом;

 

х1-2= х0 КАБ   •LКАБ+ z0 ВЛ• LВЛ = хКАБ•LКАБ +

• LВЛ ,

 

     где х0 КАБ – активное удельное сопротивление кабеля,

            z0 ВЛ  - полное удельное сопротивление воздушной линии.

 

 

х1-2 = 0,27•0,123+0,24•1=0,27 Ом;

х2-3= 0,27•0,78 = 0,21 Ом;

х3-4= 0,46• 0347= 0,16 Ом;

х4-5= 1,28•0,01+0,24•0,6=0,16 Ом;

х2-6=0,17•0,28+0,.24•0,8=0,24 Ом;

х6-7=0,27•0,21=0,06 Ом.

     Теперь найдём суммарные сопротивления  линий до точек короткого замыкания.

= х S + х0-1=0,23+0,19=0,42 Ом;

= + х1-2 =0,42+0,27= 0,69 Ом;

х1= х2-6+ х6-7= 0,06+0,24=0,3 Ом;

= + =0,69+ =0,81 Ом;

= + =0,69+ =0,86 Ом;

= + =0,69+ =0,88 Ом;

х2= х2-3+х3-4+х4-5= 0,21+0,16+0,16 =0,53 Ом;

=   + = 0,69+ =0,86 Ом;

=   + =0,88 Ом.

 

Найдем токи короткого замыкания согласно  формуле (5.1):

 

I 1 =

= = 8,2 кА;

I 2 =

= 5 кА;

I 3 = 

=  4,3 кА;

I 4 = I 6  =

= 4 кА;

I 5 = I 7 = 

= 3,9 кА.

 

     Остальные токи коротких замыканий  рассчитываются аналогично согласно схеме замещения (рис. 5.1). Полученные данные расчетов сводим в табл. 5.1.

 

Таблица 5.1

Расчёт токов короткого замыкания

Наимено-вание фидера	Наименование кабеля	хS , Ом	LКАБ, км	х0 КАБ.,	LВЛ, км	r0 ВЛ ,	х0 ВЛ ,	Номер Точки к.з,n	хп ,	,	In , кА
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
РП-484	ТП-55	0,23	0,4	0,27				1	0,11	0,34	10,2
РП-47	РП-47 - ТП-653	0,23	1,85	0,17				1	0,3	0,53	6,5
	ТП-653 - ТП-55		0,6	0,17				2	0,1	0,63	5,5
1518	Ф.1518 –ТП-2	0,23	0,7	0,27				1	0,19	0,42	8,2
	ТП-2 - ТП-6		0,123	0,27	1	0,33	0,371	2	0,27	0,69	5
	ТП-6 - ТП-306		0,78	0,27				3	0,21	0,81	4,3
	ТП-306 – ТП-4		0,347	0,46				4	0,16	0,86	4
	ТП-4 – ТП-7		0,01	1,28	0,6	0,33	0,371	5	0,16	0,88	3,9
	ТП-6 –ТП-1		0,28	0,17	0,8	0,33	0,371	6	0,24	0,86	4
	ТП-1 -  ТП-3		0,21	0,27				7	0,06	0,88	3,9
1554	Ф.1554 –ТП-2	0,23	0,7	0,27				1	0,19	0,42	7,8
	ТП-2- ТП-6		0,13	0,27	0,8	0,33	0,371	2	0,07	0,49	7,1
	ТП-6 –ТП-1		0,28	0,17	1	0,33	0,371	3	0,32	0,81	4,3

                                                                                                                                             

   Продолжение таблицы 5.1

 

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
7410	Ф.7410 - ЦРП	0,23	0,37	0,132				1	0,05	0,28	12,4
	ЦРП - ТП-8		0,5	0,27				11	0,14	0,32	10,5
	ЦРП  - ТП-9		0,17	0,46				10	0,08	0,32	10,8
	ЦРП  - ТП-96		0,36	0,27				2	0,1	0,31	11,2
	ТП-96 - ТП-194		0,36	0,27				3	0,1	0,31	11,2
	ТП-194 – ТП-15		0,11	0,17				4	0,01	0,31	11,2
	ТП-15 - ТП-178		0,26	0,17				5	0,04	0,31	11,2
	ТП-178 - ТП-488		0,283	0,27				6	0,08	0,32	10,8
	ЦРП  - ТП-11		0,28	0,27				7	0,08	0,32	10,8
	ТП-11 - ТП-14		0,03	0,27	0,7	0,85	0,403	8	0,62	0,34	10,2
	ТП-14 - ТП-232		0,032	0,27				9	0,01	0,34	10,2
7206	Ф.7206 - ЦРП	0,23	0,32	0,132				1	0,04	0,27	12,8
	ЦРП  - ТП-96 А		1,3	0,132				2	0,17	0,35	9,9
	ТП-96 А -ТП-194		0,25	0,34				3	0,09	0,37	9,4
	ТП-194 - ТП-15		0,11	0,17				4	0,02	0,37	9,4
	ТП-15 - ТП-178		0,14	0,27				5	0,04	0,38	9,1

                                                                                                                                               

Окончание таблицы 5.1

 

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
7206	ТП-178 - ТП-488	0,23	0,4	0,27				6	0,11	0,39	8,9
	ЦРП  - ТП-12		0.45	0,27				7	0,12	0,36	9,6
	ТП-12 - ТП-10		0,35	0,34				8	0,12	0,41	8,4
	ТП-12 - ТП-489		0,4	0,27				9	0,11	0,41	8,4
	ТП-489 - ТП-5		0,2	0,27				10	0,05	0,41	8,4
	ТП-12 - ТП-11		0,4	0,27				11	0,12	0,41	8,4
РП - 332	ф.РП-332-ТП-343	0,21	0,57	0,132				1	0,08	0,29	11,9
РП - 15	Ф.РП–15- ТП-321	0,29	0,32	0,27				1	0,09	0,38	9,1
	ТП-321 - ТП-714		0,18	0,27				2	0,05	0,42	8,2
РП - 454	Ф.РП–454-ТП-952	0,21	1,2	0,132				1	0,16	0,37	9,4
РП - 534	Ф. РП–534-ТП-321	0,29	0,46	0,92				1	0,42	0,71	4,87
РП - 353	Ф. РП–353-ТП-461	0,21	0,03	1,28	0,25	0,85	0,403	1	0,04	0,25	13,84

 

 

6. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ЦРП

 

Проверка и выбор  предохранителей.

Шкала номинальных токов плавких вставок по ГОСТ 6827—63 
следующая: 6, 3; 10; 25; 40; 63; 80; 100; 125; 160; 250; 320; 400; 500 
и 630 А. Плавкие предохранители выбирают по следующим трем 
условиям. .

Первое условие — плавкие предохранители не должны быть причиной перерывов электроснабжения, если нагрузка сети не превышает допускаемой нагрузки проводов и кабелей. Во избежание ложного перегорания предохранителей при этой нагрузке номинальный ток Iном плавкой вставки должен быть принят не меньше рабочего тока Iраб нагрузки, т. е. должно быть соблюдено соотношение [4 ]

 

                                      Iном Iраб.                                             (6.1)

 

По этому условию выбирают плавкие вставки в цепях со спокойной нагрузкой (например, осветительной).

Второе условие - плавкий предохранитель не должен перегорать от кратковременных пусковых токов, например при включении асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, пусковой ток которых превышает номинальный в 4—7 раз, т. е. должно выдерживаться соотношение [4]

 

                                   Iном Iмак / ,                               (6.2)

 

     где Iмак — наибольший кратковременный ток, протекающий   через предохранитель, А;

      — коэффициент, зависящий от пускового режима двигателя и перегрузочной способности предохранителя, принимаем равным 2,5.

    Iмак соответствует наибольшему  пусковому току Iп.

Третье условие - плавкая вставка предохранителя должна предотвращать нагрев током провода данной цепи сверх установленной температуры. С этой целью площадь сечения провода выбирают допустимому току [4, таблица 7] из условия:

 

                                     Iдоп > Iраб .                                            (6.3)

 

     Рассмотрим на примере фидера «Почта»:

  Р = 17 кВт, cos =0,9;

 тогда,        I = = =27 А.

1. Iном 27
2. Iном 27•7 / 2,5=75,6

 Выбираем предохранитель ПН-2  250 А  IПЛ.В =80 А

80< 3 •120 < 360 А

 Остальные  фидера рассчитываются аналогично, и данные сводятся в табл. 6.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6.1

Проверка и выбор предохранителей

 

Наименование фидера	Р, кВт	cos	Iраб , А	Iмак / , А	IПВ , А	Iдоп, А	Тип предохранителя
1	2	3	4	5	6	7	8
Почта	17	0,9	27	75,6	80	360	ПН-2  250А   80А
Ресторан	25	0,95	38	106,7	120	600	ПН-2  250А   120А
Перекачка	15	0,83	26	72,8	80	255	ПН-2  250А   80А
Сварка	25	0,35	103	103	300	600	ПН-2  400А   300А
Пост ЭЦ	15	0,62	35	98	100	255	ПН-2  250А   100А
Дом связи	19	0,62	44	123,2	150	525	ПН-2  250А   150А
Новый вокзал	20	0,9	32	89,6	100	525	ПН-2  250А   100А
МСС	18	0,8	32,4	90,7	100	255	ПН-2  250А   100А
База ПЧЛ	16	0,8	29	81,2	100	255	ПН-2  250А   100А
Перекачка	10	0,83	17,4	49	50	210	ПН-2  100А   50А
Н/о	10	0,72	20	56	80	420	ПН-2  250А   80А
Гараж НОД	5	0,8	9	25	30	255	ПН-2  100А   30А
Контора ЭЧ-21	30	0,9	48	134,4	200	525	ПН-2  400А   200А
Окончание таблицы 6.1.
1	2	3	4	5	6	7	8
Пост ЭЦ	17	0,62	40	111	120	255	ПН-2  250А   120А
Табельная ПЧ	18	0,9	29	81,2	100	255	ПН-2  250А   100А
АБ-Выгоничи	15	0,62	35	98	100	255	ПН-2  250А   100А
СМП-745	20	0,8	36	101	120	255	ПН-2  250А   120А
Старый вокзал	25	0,9	40	112	120	600	ПН-2  250А   120А
Склад топлива	5	0,8	9	25	30	360	ПН-2  100А   30А
Внутреннее осв.	2	0,72	4	11	30	360	ПН-2  100А   30А

 

Проверка токоведущих частей.

Выбор шин. Шины распределительных устройств выбирают по номинальным параметрам [2, см. табл. П. 5], соответствующим нормальному режиму и условиям окружающей среды, и проверяют на режим короткого замыкания.

Наибольшее допустимое при изгибе напряжение для различных шин, МПа:

Медные МГМ 170 при t = 300°С

Алюминиевые А1      80 при t = 200°С

Стальные 190 при t = 400°С

Изоляторы выбирают на номинальное напряжение и номинальный ток и проверяют на механическую нагрузку при коротких замыканиях.

Расчетная нагрузка (Н) на опорные изоляторы [2]

 

                           Fpacч = 1,76•10-2•(l / a)•

,                                 (6.4)

 

где - установившийся ток короткого замыкания,

        l  - расстояние между изоляторами в пролете,

       а  - расстояние между фазами.

Полученное значение Fpacч не должно превышать 60 % от разрушающей нагрузки для данного типа изолятора.

Проверка  шин в РУ 6 кВ (А 2• 80•8).

По допустимому току  I доп = 2040 А,

I раб 1сш =137,7 А; I раб 2 сш =152,5 А; I=290,2 А.                               (4.1)

I доп > I=290,2 А.

Iкз=12,4 кА, iу= 31,62 кА ,   l=1000 мм, а=250 мм, b =2• 0,8 см, h = 8 см.

Момент сопротивления шин при установке их плашмя

                              W= = = 17,1 см 3 .                           (6.5)

Расчетное напряжение  согласно [2, 3.74]

                          

=1,76 • 10-3 •(l2 • ) / (a•W),                     (6.6)

= 1,76•10-3• = 41,2 = 4,12  МПа < = 80 МПа.

     Так как  > , поэтому шины динамически устойчивы.

     Проверим  шины  0,4 кВ в ЦРП (А 60•6).

Р=342 кВт , соs

= 0,86.

Q= P•tg

=274,3 квар,

S=

438 кВА,

                                           Iрасч=

,   (6.7)

где SН – номинальная мощность потребителей;

       кпер- коэффициент на перспективу, кпер=1,3.

I =

А.

Iдоп =870 [2, П1,табл. 7].

Iдоп > I.

Для проверки шин 0,4 кВ, рассчитаем ток короткого замыкания на них (5.1).

Iкз6 кВ = 12,4 кВ, найдем сопротивление системы до шин 0,4 кВ.

хs6кВ =

0,28 Ом.

Теперь найдем сопротивление трансформатора [2]:

                                             хтр= ,                                          (6.8)