Расчет токов для выключателей 110 кВ.

Для выключателей ВМТ расчетное время τ = 0,05 + 0,01 =0,06 с, т.к. t_с.в. = 0,05 с.

Периодическую составляющую тока определяем суммированием периодических составляющих токов по ветвям энергосистемы, генераторов G1, G2 в точке К1 для расчетного времени τ = 0,06 с.

Для энергосистемы:

I_п,τ – ток, неизменный во времени.

Для генераторов G1, G2:

По кривым рис.11, получаем:

, следовательно

Суммарное значение периодической составляющей тока КЗ для момента времени t = τ = 0,06 с.

Апериодическая составляющая тока по ветвям КЗ:

					ДП.140203. Р-55-04 ПЗ	Лист
					21
Изм	Лист.	№ Документа	Подпись	Дата

Энергосистема:

Генераторов G1, G2:

Суммарное значение апериодической составляющей тока КЗ для момента времени t = t = 0,06 с.

Вычисленные данные заносим в таблицу:

Таблица 8.

К1	G1, G2	S	Σ
Iп,0	3,17 кА	3,69 кА	6,86 кА
iy	8,74 кА	8,9 кА	17,64 кА
kу	1,955	1,71	-
Та	0,15 с	0,02 с	-
τ	0,06 с	0,06 с	-
ia,τ	3,35 кА	0,78 кА	4,13 кА
Iп,τ	2,79 кА	3,69 кА	6,48 кА

					ДП.140203. Р-55-04 ПЗ	Лист
					22
Изм	Лист.	№ Документа	Подпись	Дата

Выбор выключателя на высоком напряжении.

Таблица 9.

Расчетные данные	Данные каталога
Выключатель ВМТ-110Б-20	Разъединитель РДЗ-110-1000
Uуст = 110 кВ	Uном = 110 кВ	Uном = 110 кВ
Iмах = 331 А	Iном = 1000 А	Iном = 1000 А
Iп, t = 6,48 кА	Iотк.ном = 20 кА	-
iа, t = 4,13 кА		-
Iп,0 = 6,86 кА	Iдин = 20 кА	-
iy = 17,64 кА	iдин = 52 кА	iдин = 80 кА
Bk = 10,8 кА^2*с	I^2тер * tтер = 1200 кА^2*с	I^2тер * tтер = 31*10^3 кА^2*с

 

Выбор по напряжению установки: ( U_уст≤U_ном)

U_уст = 110 кВ

U_ном ≥ U_уст ≥ 110 кВ

Выбор по длительному току: ( I_max ≤ I_ном)

Проверка по отключающей способности:

а) по симметричному току отключения: ( I_п,τ ≤ I_{отк.ном})

I_п,t = 6,48 кА < I_{отк.ном} = 20 кА

б) по отключению апериодической составляющей: ( i_а,τ ≤ i_а,ном)

i_{а, t} = 4,13 кА < i_а,ном = 7 кА

Проверка выключателя на динамическую стойкость: ( I_п,0 ≤ I_дин; i_y ≤ i_дин)

I_п,0 = 6,86 кА < I_дин = 20 кА

i_y = 17,64 кА < i_дин = 52 кА

Проверка на термическую стойкость:

В_к = 10,8 кА²*с < I²_тер * t_тер = 1200 кА²*c

					ДП.140203. Р-55-04 ПЗ	Лист
					23
Изм	Лист.	№ Документа	Подпись	Дата

4.2. Выбор выключателя на напряжении 10,5 кВ.

Таблица 10.

Расчетные данные	Данные каталога
Выключатель МГГ-10-5000-45	Разъединитель РВК-10-5000
Uуст = 10,5 кВ	Uном = 10,5 кВ	Uном = 10,5 кВ
Iмах = 4563 А	Iном = 5000 А	Iном = 5000 А
Iп, t = 33,72 кА	Iотк.ном = 45 кА	-
iа, t = 24,32 кА		-
		-
Iп,0 = 33,72 кА	Iдин = 45 кА	-
iy = 93 кА	iдин = 120 кА	iдин = 200 кА
Bk = 267,2 кА^2*с	I^2тер * tтер = 45^2 * 4 = 8100 кА^2*с	I^2тер * tтер = 49000 кА^2*с

 

Выбор по напряжению установки: ( U_уст≤U_ном)

U_уст = 10,5 кВ

U_ном ≥ U_уст ≥ 10,5 кВ

Выбор по длительному току: ( I_max ≤ I_ном)

I_мах = 4563 А ≤ I_ном = 5000 А

Проверка по отключающей способности:

а) по симметричному току отключения: ( I_п,τ ≤ I_{отк.ном})

I_п,τ = 33,72 кА < I_{отк.ном} = 45 кА

б) по отключению апериодической составляющей: ( i_а,τ ≤ i_а,ном)

i_{а, t} = 24,32 кА > i_а,ном = 14 кА, так как условие не выполнено, производим проверку по полному току:

					ДП.140203. Р-55-04 ПЗ	Лист
					24
Изм	Лист.	№ Документа	Подпись	Дата

<

Проверка выключателя на динамическую стойкость: ( I_п,0 ≤ I_дин; i_y ≤ i_дин)

I_п,0 = 33,72 кА < I_дин = 45 кА

i_y = 93 кА < i_дин = 120 кА

Проверка на термическую стойкость:

В_к = кА²*с < I²_тер * t_тер = 8100 кА²*c

Выбор токопровода на 10,5 кВ.

Токоведущие части от выводов генератора выполним пофазно экранированным токопроводом генераторного напряжения с электрически непрерывными кожухами с компенсацией внешнего поля типа ГРТЕ-10-8550-250.

Технические характеристики токопровода:

Таблица 11.

Параметры	ГРТЕ-10-8550-250
Тип турбогенератора	ТВФ-63-2
Номинальное напряжение, кВ
Турбогенератора	10,5
Токопровода
Номинальный ток, А
Турбогенератора
Токопровода
Электродинамическая стойкость, кА
Токоведущая шина d x s, мм	280 х 12
Кожух (экран) D х δ, мм	750 х 4
Междуфазное расстояние А, мм
Тип опорного изолятора	ОФР-20-375с
Шаг между изоляторами, мм	2500-3000
Тип применяемого трансформатора напряжения	ЗНОЛ.06-10УЗ
Тип применяемого трансформатора тока	ТШВ15-6000-0,5/10Р

Выбор провода на 110 кВ.

Токоведущие части от выводов 110 кВ трансформатора до сборных шин выполняем гибкими проводами.

1) По экономичной плотности тока.

Где J_э – нормированная плотность тока = 1 А/мм²

Округляем до ближайшего стандартного значения и выбираем 2 проводника типа: АС-240/39.

2) Проверяем сечение на нагрев.

I_мах = 331 А

I_доп = 2 х 610 = 1220 А

I_мах < I_доп – условие выполнено.

Выбираем АС-240/39, q = 240 мм², d = 21,6 мм², I_доп = 610 А.

Фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами 300 см.

3) Проверяем на схлестывание.

На схлестывание не проверяем, так как I_п,0 = 6,86 кА < 20 кА

4) Проверяем на нагрев.

На нагрев не проверяем, так как провода голые и находятся на открытом воздухе.

5) Проверяем по условиям короны.

а) Начальная критическая напряженность (Е₀):

б) Напряженность вокруг провода:

Где U = 1,1 * U_ном – напряжение поддерживаемое на шинах, кВ;

r₀ – радиус проводника, см;

					ДП.140203. Р-55-04 ПЗ	Лист
					25
Изм	Лист.	№ Документа	Подпись	Дата

					ДП.140203. Р-55-04 ПЗ	Лист
					26
Изм	Лист.	№ Документа	Подпись	Дата

D_ср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз = 1,26 * D.

в) Сравниваем Е₀ и Е (условие проверки: 1,07Е ≤ 0,9 Е₀)

<

Условие выполнено, провод АС-240/39 не коронирует.