Используя аналогичную методику выбора и проверки коммутационного и вторичного оборудования к установке на ОРУ-500 предлагаются следующие устройства:
В качестве выключателя в ОРУ 500кВ примем элегазовый выключатель типа ВГУ-500Б-40/3150У1. Параметры выбранного выключателя приведены в таблице.
Таблица 1.4.1– Параметры выключателя ВГУ-500Б-40/3200У1.
| Параметр | Значение параметра | |
Номинальное напряжение, 
| ||
Наибольшее рабочее напряжение, 
| ||
Номинальный ток, 
| ||
Номинальный ток отключения, 
| ||
Допустимая скорость восстанавливающегося напряжения, 
| ||
Наибольший пик предельного сквозного тока, 
| ||
Действующее значение предельного сквозного тока, 
| ||
Наибольший пик номинального тока включения, 
| ||
Действующее значение номинального тока включения, 
| ||
Ток термической стойкости, 
| ||
Время термической стойкости, 
| ||
Полное время отключения, 
| 0,05 | |
Собственное время отключения, 
| 0,025 | |
Нормированное содержание апериодической составляющей, 
| ||
В качестве разъединителя в ОРУ 500 кВ примем разъединитель наружной установки РДЗ-500/3200У1. Параметры выбранного разъединителя приведены в таблице.
Таблица 1.4.2 Параметры разъединителя РДЗ-500/3200У1.
| Параметр | Значение параметра |
Номинальное напряжение, 
| |
Номинальный ток, 
| |
| Наибольший пик предельного сквозного тока,
| |
| Ток термической стойкости,
| |
| Время термической стойкости,
|
В качестве трансформатора тока в ОРУ 500 кВ примем трансформатор тока типа ТФЗМ-500Б-2000/1. Параметры выбранного трансформатора тока приведены в таблице.
Таблица 1.4.3. Параметры трансформатора тока ТФЗМ-500Б-2000/1.
| Параметр | Значение параметра |
| Номинальное напряжение,
| |
| Номинальный ток,
| |
| Наибольший пик предельного сквозного тока,
| |
| Ток термической стойкости,
| |
| Время термической стойкости,
| |
Номинальная нагрузка в классе 0,5,  , Ом
|
В качестве трансформатора тока в цепи генератора блока 300 МВт примем трансформатор тока типа ТШЛ-20-12000/5. Параметры выбранных трансформаторов тока приведены в таблице.
Таблица 1.4.4. Параметры трансформаторов тока.
| Параметр | Значение параметра |
| 300 МВт | |
| Номинальное напряжение,
| |
| Номинальный ток,
| |
Ток термической стойкости, 
| |
| Время термической стойкости,
| |
| Наибольший пик предельного сквозного тока,
| |
| Номинальная нагрузка в классе 0,2, , Ом
| 1,2 |
В качестве трансформатора напряжения в ОРУ-500кВ примем к установке три однофазных трехобмоточных трансформатора напряжения типа НКФ-500-78У1, номинальной мощностью в классе точности 0,5 
, соединенных в группу 
.
Также примем к установке три однофазных трехобмоточных трансформатора напряжения типа ЗНОМ -20-63У2, номинальной мощностью в классе точности 0,5 
, соединенных в группу .
В качестве шунтирующего реактора, включенного в цепь линии, подключенной к ОРУ-500кВ предлагается к установке управляемый шунтирующий реактор 500кВ РТУ-180000/500.
1.5.1. Выбор и проверка токоведущих частей.
Выбор и проверка проводов сборных шин РУ 220кВ.
Выбор сечения проводов сборных шин производится по нагреву наиболее нагруженного участка. С целью выявления наиболее нагруженного участка произведем расчет перетоков мощности на участках сборных шин в четырех режимах: нормально-максимальном, нормально-минимальном, аварийно-максимальном и аварийно-минимальном.
Будем считать что одна линия нагружена максимально во всех режимах мощностью 
, а остальные нагружены равномерно
— в максимальном режиме:
— в минимальном режиме:
Исходя из мощности наиболее нагруженного участка (участок 1-2 в аварийно-максимальном режиме):
Учитывая, что сборные шины будут расположены в РУ типа КРУЭ, выберем для каждой фазы шин круглую медностальную шину с посеребрением наружной части LBR-600SCA с номинальным сечением по меди 400 
и допустимым током, превышающим максимальное значение тока.
Проверка сборных шин ОРУ 220кВ.
Проверка на термическую стойкость.
Проверка производится при трехфазном КЗ и заключается в сравнении температуры проводов в момент отключения КЗ 
с допустимой температурой 
.
Для вычисления предварительно найдем начальную температуру проводов:
где 
– температура воздуха (зададим 
),
– нормированная температура воздуха 25 
,
Конечное значение удельного теплового импульса определим по выражению:
Зная 
, по тем же кривым определим конечную температуру:
т.е. условие проверки выполняется.
Проверка проводов фаз на схлестывание не выполняется, так как ток при трехфазном КЗ на шинах менее 20кА.
Проверка проводов одной фазы сборных шин по электротермическому взаимодействию не производится, так как фазные провода не расщеплены.
1.5.2. Выбор и проверка ошиновки линии на ОРУ 220кВ.
Выбор сечения производится по экономической плотности тока, которая зависит от вида проводника и числа часов использования максимальной нагрузки в году.
Экономическое сечение:
Примем для ошиновки медностальные посеребренные жилы-800 с сечением 860 
и допустимым током 1180А.
Проверка ошиновки линии на ОРУ 2200кВ.
Проверка на термическую стойкость.
т.е. условие проверки выполняется.
Так как ток трехфазного КЗ в данном присоединении менее 20кА, то проверка на схлестывание не производится.
Проверка проводов одной фазы ошиновки линии по электротермическому взаимодействию не производится, так как фазные провода не расщеплены.
1.5.3. Выбор и проверка проводов сборных шин РУ 500кВ.
Произведем расчет перетоков мощности на участках сборных шин при отключенном выключателе Q16.
Исходя из мощности наиболее нагруженного участка (участок 6-7 в любом режиме):
Учитывая, что сборные шины будут расположены в РУ открытого типа, выберем для каждой фазы шин стале-алюминиевый провод 2хАС-700/86 с номинальным сечением по алюминию 2х687 и допустимым током 2х1180А (сечение провода увеличено по условию коронирования).
Рисунок 4.2 – Перетоки мощности на участках сборных шин ОРУ 500кВ.
Проверка сборных шин ОРУ 500кВ.
Проверка на термическую стойкость.
т.е. условие проверки выполняется.
Проверка проводов фаз сборных шин ОРУ 500кВ на схлестывание не производится, так как ток трехфазного КЗ на шинах менее 20кА (
).
Проверка проводов одной фазы сборных шин по электротермическому взаимодействию не производится, так как ударный ток при трехфазном КЗ на шинах менее 50кА (
).
1.6.1 Выбор и проверка ошиновки линии на ОРУ 500кВ.
Экономическое сечение:
Примем для ошиновки провод провод 2хАС-700/86 с номинальным сечением по алюминию 2х687 и допустимым током 2х1180А (сечение провода увеличено по условию коронирования).
Проверка ошиновки линии на ОРУ 500кВ.
Проверка на термическую стойкость.
т.е. условие проверки выполняется.
Проверка проводов фаз ошиновки линии на схлестывание не производится, так как ток при трехфазном КЗ в этом присоединении менее 20кА ().
Проверка проводов одной фазы сборных шин по электротермическому взаимодействию не производится, так как ударный ток при трехфазном КЗ в этом присоединении менее 50кА ().
1.7.1. Выбор и проверка комплектных токопроводов генераторного напряжения в схеме ГЭС.
Комплектные токопроводы выбираются по номинальному напряжению и току и проверяются на электродинамическую стойкость.
Номинальное напряжение:
Принимаем к установке комплектный пофазноэкранированный токопровод ТЭН-Е-16-11200-400.
Параметры токопровода и соответствующие расчетные величины сведем в таблицу 4.1.
Таблица 1.7.1 – Сравнение параметров токопровода и соответствующих расчетных величин.
| Параметры токопровода | Соотношение | Расчетные величины |
| = | 
|
| > | 
|
| > | 
|
Комплектные токопроводы выбираются по номинальному напряжению и току и проверяются на электродинамическую стойкость.
Номинальное напряжение:
Принимаем к установке комплектный пофазноэкранированный токопровод ТЭН-Е-16-11200-400.
Параметры токопровода и соответствующие расчетные величины сведем в таблицу 1.7.2.
Таблица 1.7.2 – Сравнение параметров токопровода и соответствующих расчетных величин.
| Параметры токопровода | Соотношение | Расчетные величины |
|
| = |
|
|
| > |
|
|
| > |
|
Задание
2.1. Исходные данные для релейной защиты и автоматики»
«Проектирование релейной защиты электроэнергетических систем»
Рисунок 2.1.1. «Исходная схема участка сети»
Параметры электрической станции и структура участка сети:
1. Напряжение участка сети, кВ 220
2. Число и мощность генераторов ГЭС, МВт 6*260
3. Число цепей транзитных линий АБ – 1, БВ – 2
4. Присоединение тупиковой подстанции: к ПГ – Б
5. Сопротивление прямой последовательности системы, приведенное к среднему номинальному напряжению, макс/мин, Ом 17/28
6. Сопротивление нулевой последовательности системы, приведенное к среднему номинальному напряжению, макс/мин, Ом 22/34
7. Мощность трансформатора(автотрансформатора) понижающих подстанций, МВА. ПБ 2 * 63, ПГ 32
8. Длина, км/сечение, мм2 магистральных линий АБ 70/300, БВ 140/500
9. Длина, км/сечение, мм2 тупиковых линий ПГ 25/300
10. Произвести выбор принципов выполнения и расчет уставок релейной защиты основного оборудования: Автотрансформатор 63 МВА п/ст Б.
2. РЕЛЕЙНАЯ ЗАЩИТА УЧАСТКА СЕТИ.
2.1.1. Расчет токов КЗ.
2.1.1. Составление схемы замещения
Сопротивление системы со стороны ГЭС:
Трансформатор подстанции Б:
АТДЦТН – 63000/220/110, с параметрами:
Sном=63 МВА; 230/121/11 кВ;
= 11%
= 35%
= 22 %
Трансформатор подстанции Г:
ТРДНС – 32000/220, с параметрами:
Sном=32 МВА; 230/6,3-6,3 кВ;
= 11,5%
= 28%
Линия АБ
Длина линии – 70 км. Тип Линии – АС 300/39
Удельное сопротивление 
= 0,098 +j0,429 Ом
Линия БВ
Длина линии – 140 км. Тип Линии – АС 500/64
Удельное сопротивление = 0,06 +j0,413 Ом
Линия БГ
Длина линии – 25 км. Тип Линии – АС 300/39
Удельное сопротивление = 0,098 +j0,429 Ом
2.1.2. Расчет параметров схемы замещения прямой последовательности
Трансформатор подстанции Б:
=0,5 (
+ 
+ 
) = 0,5∙(11+35-22) =12 %
=0,5 ( + - ) = 0,5∙(11+22-35) = -1 %
=0,5 ( + - ) = 0,5∙ (35+22-11)= 23
= ∙ 
/(100 
) = 12∙ 
/(63∙100) = 100,76 Ом
= ∙ /(10 
) = (-1)∙ /(63∙100) = - 8,40 = 0 Ом
= 
∙ /(10 ) = 23∙ /(63∙100) = 193,13 Ом
Трансформатор подстанции Г:
= 
- /4 = 11,5 – 28/4 = 4,5 %
= - /2 = 28/4 = 14 %
= ∙ /(10 ) = 4,5∙ /(32∙100) = 74,39 Ом
= ∙ /(10 ) = 14∙ /(32∙100) = 231,44 Ом
Линия АБ:
=Х- 
= 0,4∙70 = 28 Ом
=Х- = 70∙(0,098 + j0,429) = 6,86 + j0,429 Ом
= 30,8 Ом
Линия БВ:
=Х- 
= 0,4∙140 = 56 Ом
=Х- = 140∙(0,06 + j0,413) = 8,4 + j57,82 Ом
= 58,43 Ом
Линия БГ:
=Х- 
= 0,4∙25 = 10 Ом
=Х- = 25∙(0,098 + j0,429) = 2,45 + j10,725 Ом
∣ 
∣= 11 Ом
