Курсовая работа: Электроснабжение сельского населенного пункта

8. Выбор оборудования подстанции ТП 1

Выбранная комплектная трансформаторная подстанция ТП1 состоит из вводного устройства 10 кВ, силового трансформатора и РУ 0.38 кВ, имеющих необходимое оборудование и аппаратуру. Дополнительно к имеющемуся оборудованию подстанции необходимо выбираем высоковольтный разъединитель.

Разъединитель для ТП1 выбирается по конструктивному исполнению, роду установки (внутренняя, наружная) и электрическим параметрам: номинальному напряжению (Uном) и току (Iном), термической и электродинамической устойчивости при токах КЗ. Электродинамическая устойчивость разъединителей характеризуется амплитудой (iмакс) предельного сквозного тока КЗ, называемого иногда током электродинамической стойкости. Термическая устойчивость разъединителей характеризуется произведением действующего значения предельного тока (IТ) термической стойкости на время (tТ) протекания тока термической стойкости.

Выбор высоковольтного разъединителя для ТП1:

Выбираем разъединитель типа РЛНД-1-10Б/200УХЛ1 с приводом ПРНЗ-10УХЛ1 и номинальными параметрами:

Uном=10 кВ,

Iном=200 А,

iмакс=15.75 кА,

Iт=6.3 кА,

tт=3 с.

При выборе и проверке разъединителей должны соблюдаться следующие основные условия:

, (8.1)

10кВ=10кВ,

, (8.2)

200А≥7,33 А,

, (8.3)

15.75кА≥4,4А

, (8.4)

119.1≥8,41*2=16,82

где значения Uном, Iном, iмакс, Iт, tт берутся по паспортным данным разъединителей (приложение З);

Uном.уст – номинальное напряжение сети 10 кВ;

Iраб.макс – расчетное значение тока нагрузки на шинах 10 кВ ТП1, А;

iУ9(3) – ударный ток на шинах 10 кВ ТП1, кА.

Iк9(3) – установившееся действующее расчетное значение тока трехфазного КЗ на шинах 10 кВ ТП1, кА;

tпр – приведенное время КЗ, с; определяется по формуле:

, (8.5)

tпр=1+1=2 с

где tс.з – время срабатывания релейной защиты, с;

tо.в – собственное время отключения выключателя, с; в курсовом проекте рекомендуется принимать tпр =2-3 с.

9. Защита от токов короткого замыкания

Защита трансформатора ТП 1

Основными электрическими параметрами предохранителей для защиты трансформатора ТП1 являются: номинальное напряжение (Uном), номинальный ток предохранителя (Iном), номинальный ток плавкой вставки предохранителя (IВном), номинальный отключаемый ток (Iном.откл).

Выбираем корпус предохранителя согласно следующим соотношениям:

, (9.1)

, (9.2)

, (9.3)

где Iк2 – сверхпереходный ток трехфазного КЗ на шинах 10 кВ ТП1, кА; для сельских сетей апериодическая составляющая тока КЗ не учитывается, поэтому можно принять:

, (9.4)

где Iк2(3) – расчетное значение тока трехфазного КЗ на шинах 10 кВ ТП1, кА.

Ток плавкой вставки предохранителя выбираем по двум условиям:

1)отстройке от тока нагрузки на шинах 10 кВ ТП 1:

, (9.5)

где kн – коэффициент надежности; рекомендуется принимать равным 1,25;

2)отстройке от бросков тока намагничивания трансформатора при его включении под напряжение:

, (9.10)

где Iтр ном – номинальный ток трансформатора, А.

Большее значение принимаем за расчетное значение тока плавкой вставки и округляем до ближайшего стандартного.

Время срабатывания выбранной плавкой вставки должно обеспечивать термическую стойкость трансформатора:

, (9.11)

где tВ – время перегорания плавкой вставки при трехфазном КЗ на шинах 0,4 кВ ТП1, с; определяется по защитной характеристике выбранной плавкой вставки (приложение К);

tТ.У – время термической стойкости трансформатора, с; определяется по формуле 6:

, (9.12)

где  – расчетный ток трехфазного КЗ на шинах 0,4 кВ ТП 1 (точка К5 на рисунке 7.1), А;

Iтр.ном – номинальный ток трансформатора ТП 1, А.

трансформатор линия напряжение электрический подстанция

Выбираем предохранитель типа ПКТ101–10–16–20 У1

Защита отходящих от ТП 1 линий 0, 38 кВ

Защита линии W1

Выбираем корпус выключателя по его номинальному напряжению (Uном), номинальному току (Iном) и предельно допустимому отключаемому току КЗ (Iмакс. откл): А3714Б

, (9.13)

, (9.14)

, (9.15)

где Uном. уст – номинальное напряжение линии W1, В;

Iраб. макс – расчетный ток нагрузки линии W1, А;

Выбираем номинальный ток полупроводникового расцепителя:

, (9.16)

, (9.17)

Определяем ток срабатывания МТЗ (в зоне токов перегрузки) полупроводникового расцепителя выключателя:

, (9.18)

Проверяем чувствительность МТЗ:

, (9.19)

где Кч – коэффициент чувствительности;

Iк6(1) – ток однофазного КЗ в конце линии W1 (минимальный ток КЗ), А; (точка К6 на рисунке 7.1).

Определяем ток срабатывания ТО (Iс.о) по условиям:

– отстройки от тока трехфазного КЗ (Iк6(3)) в конце линии W1

; (9.20)

По наибольшему значению «Iс.о» определяем уставку тока срабатывания ТО полупроводникового расцепителя выбранного типа выключателя из приложения (И):

. (9.22)

Если условие (9.22) не может быть выполнено для полупроводникового расцепителя, то выбираем по приложению (И) уставку тока срабатывания электромагнитного расцепителя:

 (9.23)

Проверяем чувствительность ТО:

 (9.24)

где Iк5(2) – ток двухфазного КЗ в месте установки выключателя (на шинах 0,4 кВ ТП 1), кА.

Определяем ток срабатывания реле РЭ–571Т, включенного в нулевой провод линии W1:

. (9.25)

Проверяем чувствительность защиты от токов однофазного КЗ

. (9.26)

Защита линии W2. Выбираем автоматические выключатели токоограничивающие с тепловыми и электромагнитными расцепителями (А3716Б, А3726Б), основные характеристики которых приведены в приложении (И).

Выбираем корпус выключателя по его номинальному напряжению (Uном), номинальному току (Iном) и предельно допустимому отключаемому току КЗ (Iмакс. откл). А3726Б

Выбираем номинальный ток теплового расцепителя. ,

Определяем ток срабатывания расцепителя выключателя, соответствующий его номинальному току, по приложению И. Iср.т.р. = 312, 5 (А) Проверяем чувствительность МТЗ по формуле, аналогичной (9.19):

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16