Курсовая работа (т): Проектирование понизительной подстанции переменного тока

где, - ударный коэффициент, равный 1,8

.3 Определение величины теплового импульса

Для проверки электрических аппаратов и токоведущих элементов по термической устойчивости в режиме короткого замыкания необходимо определить величину теплового импульса для всех распределительных устройств. Методика представлена в [10].

Приведем пример расчет теплового импульса, а остальные расчеты сведем в таблицу:

где,  - время протекания тока короткого замыкания;

- время срабатывания основной защиты, с;

- полное время отключения выключателя, равное 0,1;

 - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.

Таблица 2.1

Расчет теплового импульса

2.4 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Рис 3.1. Схема для расчета максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции.

По методике представленной в [1] произведем расчет:

Определим максимальный рабочий ток на вводе опорной подстанции:

Iраб.мах1 = =  = 341,161 А

где кпр - коэффициент перспективы развития потребителей = 1,3;

n - количество трансформаторов установленных на подстанции = 2;

Sтн - номинальная мощность трансформатора;

Uн - номинальное напряжение на вводе подстанции;

ктр - коэффициент транзита = 2.

Определим максимальный рабочий ток на первичной обмотке трансформатора:

Iраб.мах2  =  = 196,8 А

где  - коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов = 1,5;

Определим максимальный рабочий ток на обходной системе сборных шин:

Iраб.мах3 = =  = 119,4 А

где крн - коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного напряжения = 0,7;

Определим мощности для фидеров районных нагрузок:

Smax СН = Sф35n крн = 1,210620,7 = 1680 кВА

Smax НН = Sф10n крн = 0,810620,7 = 1200 кВА

Sф35 = 1200 кВА - полная мощность потребителя 35 кВ;

Sф10 = 800 кВА - полная мощность потребителя 6 кВ.

Определим токи для вторичной обмотки трансформатора:

Iраб.мах4 = =  = 27,71 А

Iраб.мах5 = =  = 69,28 А

Uнн,сн - номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора НН и СН;

Smax сн,нн - максимальные мощности на шинах СН и НН.

Определим токи для сборных шин районных нагрузок:

Iраб.мах6 = =  = 25,22 А

Iраб.мах7 = =  = 63 А

Определим токи фидеров подстанции:

Iраб.мах8 = =  = 36 А

Iраб.мах9 = =  = 90 А

.5 Выбор сборных шин и токоведущих элементов

Для распределительных устройств 35 кВ и выше применяются гибкие шины, выполненные проводами АС.

Допускаемая токовая нагрузка: Iдоп>Ip max

Iдоп - допускаемая токовая нагрузка токоведущей части, А;

Ip max - максимальный рабочий ток присоединения, А.

Минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости:

где  - тепловой импульс тока;

 - коэффициент принимаем из ([1] с.49 табл.16), равный .

Гибкие шины напряжением выше 35 кВ проверяют по условию коронирования:

где  - максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны;

 - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов ;

 - радиус провода.

Напряженность электрического поля около поверхности провода:

где  - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз ;

 - радиус провода.

Таблица 2.2

Выбор сечения сборных шин

При сечениях шин q ≥ 95 мм2 на напряжение 110 кВ и q ≥ 240 мм2 на напряжение 220 кВ проверка по условию коронирования не производится. Результаты выбора шин для всех распределительных устройств приведены в таблице 2.2.

3. Собственные нужды

.1 Выбор аккумуляторной батареи

Для питания оперативных цепей на понизительных подстанциях, как правило, применяются свинцово-кислотные аккумуляторные стационарные батареи кратковременного разряда типа СК. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей следует принять напряжение Uн =110 В.

Батарея включается по упрощенной схеме без элементного коммутатора и работает в режиме постоянного подзаряда. У неё имеются отпайки на напряжение 130 и 148 В; которые подключаются к шинам, питающим цепи управления, защиты и сигнализации (130 В) и к шинам цепей включения выключателей (148 В). Методика представлена в [1].

Определим ток аварийного освещения:

где  - ток аварийного освещения;

 - мощность аварийного освещения,Pавар= 2,5 кВт;

 - напряжение аккумуляторной батареи 110кВ,

==22,77 А

Определим ток цепи управления:

где  - ток цепи управления;

 - мощность потребляемая цепями управления,Pпост=2,1 кВт;

 - напряжение аккумуляторной батареи,.

 = .

Определим длительный ток разряда:

где  - ток длительного разряда;

 - ток цепи управления;

 - ток аварийного освещения.

= + 22,77 =41,86 А

Определим ток кратковременного разряда в аварийном режиме:

где  - ток кратковременного разряда;

 - ток цепи управления;

 - ток, потребляемый наиболее мощным приводом выключателя, .

= +100 = 119,09 А.

Определим расчетную мощность батареи: