4. .Составление схемы электрических соединений подстанции

Схема электрических соединений подстанции выбирается на основании требований к надежности, экономичности и маневренности, с учетом перспективы развития. Рекомендуется по возможности использовать типовые схемы распределительных устройств (РУ).

В курсовом проекте необходимо выбрать одну из типовых схем РУ ВН, приведенных на рис. 2.1-2.7, или предложить иную при соответствующем обосновании.

На низком напряжении (6-10 кВ), как правило, применяется одиночная секционированная система сборных шин. При этом секционный выключатель при работе обоих трансформаторов отключен в целях ограничения токов короткого замыкания.

Рис.2.1. Два блока с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий

Рис.2.2. Мостик с выключателями в цепях линий

Рис.2.3. Мостик с выключателями в цепях трансформаторов

Рис.2.4. Мостик с выключателями в цепях линий и ремонтной перемычкой со стороны линий

Рис.2.5. Мостик с выключателями в цепях трансформаторов и ремонтной перемычкой со стороны трансформаторов

Рис.2.6. Одиночная секционированная система сборных шин

Рис.2.7. Одиночная секционированная и обходная системы шин

Схема двух блоков с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линий (рис. 2.1) применяется преимущественно в РУ 35 кВ на ПС промышленного значения, питаемых либо по тупиковым ВЛ, либо по ответвлениям от проходящих ВЛ.

Схемы мостиков с выключателями в цепях линий и цепях трансформаторов (рис. 2.2-2.3) применяются в РУ 35 кВ на тупиковых, ответвительных и проходных ПС преимущественно при использовании индустриальных комплектных трансформаторных ПС блочного типа (КТПБ-35). Возможно применение этих схем в РУ 110 кВ на ответвительных ПС.

Схемы мостиков с ремонтными перемычками (рис. 2.4-2.5) применяются преимущественно на проходных ПС напряжением 110-220 кВ.

Схема одиночной секционированной системы сборных шин (рис. 2.6) применяется в РУ 35, 110, 220 кВ при числе присоединений от 5 до 10.

Схема одиночной секционированной и обходной систем шин (рис. 2.7) применяется в РУ 110-220 кВ при пяти и более присоединений при специальном обосновании.

Согласно [2] для РУ 110-220 кВ применение отделителей и короткозамыкателей не допускается. Для РУ 35 кВ применение отделителей и короткозамыкателей запрещается в случае: распределительных устройств, расположенных в районах холодного климата, а также в районах, где часто наблюдается гололед; сейсмичности более 6 баллов по шкале MSK-614; использования подстанции на транспорте и в нефте- и газодобывающей промышленности.

2.5. Расчет токов коротких замыканий

За расчетный вид короткого замыкания (к.з.) для выбора электрических аппаратов и проводников принимается трехфазное к.з. Для расчета тока к.з. предварительно необходимо составить расчетную схему, соответствующую максимальному значению тока к.з. в намеченной точке. При этом необходимо помнить, что секционный выключатель на напряжении 6‑10 кВ всегда отключен при работе обоих силовых трансформаторов, а секционный выключатель на напряжениях 35 кВ и выше может быть включен.

По расчетной схеме составляется схема замещения, в которой указываются источники питания и все элементы цепи к.з. своими сопротивлениями. Для упрощения расчетов активными сопротивлениями элементов электрической сети можно пренебречь. Однако при определении ударного тока к.з. необходимо знать постоянную затухания апериодической составляющей тока к.з., с,

, (2.10)

где x_рез,, r_рез – результирующие индуктивное и активное сопротивления электрической цепи, Ом; - угловая частота, 1/с.

Для определения T_a можно воспользоваться табл. 2.1.

Таблица 2.1 Значения постоянной затухания T_a

Место короткого замыкания	Ta, с
Шины высокого напряжения подстанции с трансформаторами мощностью до 100 МВА	0,115
Шины среднего напряжения подстанции с трансформаторами мощностью до 100 МВА	0,095
Шины низкого напряжения подстанции с трансформаторами мощностью 25-100 МВА	0,065
Шины низкого напряжения подстанции с трансформаторами мощностью до 25 МВА	0,045

Для выбора электрических аппаратов и проводников достаточно рассчитать значения сверхпереходного и ударного токов к.з. I”, i_уд, кА, на высокой и низкой ступенях напряжения подстанции.

Подробно метод расчета токов к.з. и расчетные выражения определения ЭДС и сопротивлений элементов приведены в [1]. Ударный ток к.з., кА, определяется по формуле:

. (2.11)