Расчеты, связанные с аппаратурой в энергосистеме (стр. 7 из 12)

.

Расчёт номинального тока источника, кА:

.

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

Для данного выключателя t_СВ=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 Т_а=0,04 с), кА:

,
.

Расчёт ударного 3^-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 27,5 кВ k_у=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 t_СВ=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 Т_а=0,01 с), кА:

,
.

Расчёт ударного 3^-х фазного тока к.з. для двух источников (для выключателя класса 10 кВ k_у=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:

,

(4.1.1)

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

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

Полное время отключения:

,

(4.1.2)

где t_РЗ – время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи;

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

РУ-110 кВ:

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

Параметры для расчётов: t_РЗ=2 с, t_В=0,055 с, Т_а=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: t_РЗ=1 с, t_В=0,08 с, Т_а=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: t_РЗ=1 с, t_В=0,025 с, Т_а=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: t_РЗ=0,5 с, t_В=0,08 с, Т_а=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: t_РЗ=0,5 с, t_В=0,025 с, Т_а=0,01 с.

Полное время отключения, с:

.

Расчёт величины теплового импульса, кА²×с:

.

Проверка токоведущих элементов

Проверку токоведущих элементов выполняют:

- на электродинамическую устойчивость:

.

(4.2.1)

Для этого необходимо определить механическое напряжение

_расч, возникающее в токоведущих элементах при к.з.:

,

(4.2.2)

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);

i_у – 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:

,

(4.2.3)

где b – толщина шины, м;

h – ширина шины, м.

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

- на термическую устойчивость:

,

(4.2.4)

где q – выбранное сечение, мм²;

q_min – 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×с^1/2/мм².