Содержание
Введение
1. Выбор числа и мощности силовыхтрансформаторов
1.1 Выбор числа трансформаторов
1.2 Выбор мощности трансформаторов
1.3 Проверка коэффициентов загрузки трансформаторов
2. Выбор числа питающих ВЛ, выборсечения проводов питающих ВЛ
2.1 Выбор числа питающих ВЛ
2.2 Выбор сечений проводов питающих ВЛ
2.3 Проверка по условиям длительнодопустимиго нагрева
3. Разработкаи обоснование принципиальной электрической схемы подстанции
4. Расчёт токов короткого замыкания
4.1 Общиесведения о коротких замыканиях
4.2 Порядок выполнениярасчётов
4.3 Расчеттоков трёхфазного короткого замыкания
5. Выбор и проверка основного электрооборудования
5.1 Коммутационныеаппараты
5.2 Выбор ипроверка измерительных трансформаторов
5.3 ВыборОПН
5.4 Выбор гибких ижестких шин
5.5 Выборпроходных и опорных изоляторов
5.6 Выбортрансформаторов собственных нужд
Списокиспользованной литературы
Заключение
Введение
В наше время вся хозяйственная деятельность построена наиспользовании электрической энергии. Ни одно производство, ни одно предприятиене может функционировать, не будучи электрифицированным. Поэтому существуетнеобходимость в строительстве новых электроустановок.
Комплекс взаимосвязанного оборудования и сооружений,предназначенный для производства ил и преобразования, передачи, распределенияили потребления электрической энергии, называется электроустановкой.
Электроэнергия, вырабатываемая на электростанции, поступаетна электрические подстанции, на которых происходит преобразованиеэлектроэнергии по напряжению, частоте или роду тока.
Электрические подстанции – это электроустановки,предназначенные для распределения электроэнергии (распределительныеподстанции), преобразования электроэнергии одного напряжения в энергию другогонапряжения с помощью трансформаторов (трансформаторные подстанции). По способуприсоединения к сети подстанции делят на тупиковые, ответвительные, проходные иузловые.
Тупиковая подстанция – это подстанция, получающаяэлектроэнергию от одной электроустановки по одной или нескольким параллельнымлиниям.
Ответвительная подстанция присоединяется глухой отпайкой кодной или двум проходящим линиям. Проходная подстанция включается в рассечкуодной или двух линий с двусторонним или односторонним питанием.
Узловая подстанция — это подстанция, к которой присоединеноболее двух линий питающей сети, приходящих от двух или более электроустановок.
В данном курсовом проекте необходимореализовать задачу расчета и проектирования электрической части узловойподстанции с напряжениями 220/35/10 кB и следующими параметрами:
Таблица 1
/>
кВ
/>
кВ
/>
кВ
/>
МВА
/>
МВА
/>
МВА
/>
МВА
/>,
линий
/>,
линий
/>,
линий
L
км 220 35 10 3966 220 56 34 3 11 23 106
где: N –число отходящих линий от РУ соответствующего напряжения.
Примечание: доля нагрузки 3 категории по надежностиэлектроснабжения на стороне СН составляет 20%, а на стороне НН – 30%.
В курсовом проекте должны быть решены следующие задачи:
1) выборчисла и мощности силовых трансформаторов (автотрансформаторов);
2) выбор числа питающих ВЛ, выбор сечений проводов питающихлиний;
3) разработка и обоснование принципиальной электрическойсхемы подстанции;
4) расчёт токов короткого замыкания в объёме, необходимом длявыбора и проверки электрооборудования;
5) выбор и проверка основного электрооборудования(выключателей, разъединителей, измерительных трансформаторов тока и напряжения,проходных и опорных изоляторов, нелинейных ограничителей перенапряжения, гибкойошиновки РУ и жёстких шин).
1. ВЫБОР ЧИСЛА И МОЩНОСТИ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
1.1 Выбор числа трансформаторов
В качестве элементов связи между распределительнымиустройствами различных напряжении применяются трансформаторы иавтотрансформаторы.
При проектированииподстанции необходимо учитывать требование резервирования, исходя из следующихосновных положений.
Потребители первойкатегории должны иметь питание от двух независимых источников электроэнергии;при этом может быть обеспечено резервирование питания и всех другихпотребителей. При питании потребителей первой категории от одной подстанции дляобеспечения надежности питания необходимо иметь минимум по одномутрансформатору на каждой секции шин; при этом мощность трансформаторов должнабыть выбрана так, чтобы при выходе из строя одного из них второй (с учетомдопустимой перегрузки) обеспечивал питание всех потребителей первой категории. Приоценке мощности, которая будет приходиться в послеаварийном режиме наоставшейся в работе трансформатор, следует учитывать его перегрузочнуюспособность. В противном случае можно без достаточных оснований завысить установочнуюмощность трансформаторов и тем самым увеличить стоимость подстанции. Впослеаварийных режимах допускается перегрузка трансформаторов до 140% на времямаксимума (не более 6 ч в сутки на протяжении не более 5 суток). В этом случаепри правильном выборе мощности трансформаторов обеспечивается надежноеэлектроснабжение потребителей даже при аварийном отключении одного из них. Отданной узловой ПС питаются потребители I и IIкатегории, в процентном отношении составляют на стороне ВН – 100%, СН – 80%, НН-70% то по условиям надежности необходима установка 2 трансформаторов.
1.2 Выбор мощности трансформаторов
Мощность трансформаторов выбирается по условиям:
при установки 2 трансформаторов
Sт≥ Sр.ном
Sном = Smax/(nт–1)kзав=(Smax/1,4),(1.1)
где Sном – номинальная мощностьтрансформатора, МВА;
Smax – максимальная нагрузка потребителей, МВА;
Smax=Sсн+Sнн, (1.2)
где Sсн – полная нагрузка на среднемнапряжении, МВА;
Sнн – полная нагрузка на низком напряжении, МВА;
Рассчитаем мощность, проходящую через трансформаторы поформуле:
/> МВА
/> МВА
Исходя из полученной номинальной мощности выбираем 2трансформатора марки ТДТН 63000/220 (1, стр. 156).
Номинальные данные трансформатора представлены в таблице 1.1
Таблица 1.1Тип Трансформатора Номинальное напряжение, кВ Потери, кВт ВН СН НН
Px Pк ВН-СН ВН-НН
СН-
НН 63000/220 230 38,5 11 345 11 28,8 12,5
1.3 Проверка коэффициентов загрузки трансформаторов
1. коэффициент загрузки автотрансформаторов в нормальном режимеработы должен удовлетворять следующему условию:
kз=(0,5-0,75)
kз=Smax/nтSтр, (1.3)
где Sтр – мощность трансформатора, МВА;
/>
2. коэффициент загрузки трансформаторов в аварийном режимеработы должен удовлетворять следующему условию:
kз=(1,4…1,5)
kз= Smax/(2–1)Sтр, (1.4)
/>
Из проверочного расчета видно, что коэффициент загрузки внормальном и аварийном режимах соответствует установленным нормам.
2. ВЫБОР ЧИСЛА ПИТАЮЩИХ ВЛ, ВЫБОР СЕЧЕНИЙ ПРОВОДОВ ПИТАЮЩИХВЛ
2.1 Выбор числа питающих ВЛ
Ответвительные и проходные подстанции объединяют понятием промежуточные,которое определяет размещение подстанции между двумя центрами питания илиузловыми подстанциями. Проходные и узловые подстанции, через шины которыхосуществляются перетоки мощности между узлами сети, называют транзитными.
Так как через подстанцию осуществляется транзит мощности исреди потребителей есть потребители первой категории, то необходим резерв полиниям, питающим подстанцию, откуда понятно, что количество питающих ВЛ должнобыть не меньше двух.
Число питающих линий требуется определять по пропускнойспособности ЛЭП для линий напряжением 220 кВ с сечением 240-500 мм2,пропускная способность которых составляет от 100 до 200 МВт.
Основные требования, предъявляемые к электрическим сетям –это надежность работы и высокое качество поставляемой электрической энергии.Поэтому при выборе числа питающих линий в первую очередь учитываются эти дватребования.
S∑=Sпс+Sтран, (2.1)
где S∑ – общая мощность, МВА;
Sпс – мощность ПС, МВА;
Sтран – мощность транзита через ПС, МВА;
Sпс=Sсн+Sнн (2.2)
Суммарная мощность подходящая к подстанции равна:
/> МВА
Находим активную мощность приходящую на подстанцию, с учётомтого что />
/> МВт
/>
Принимаем число питающих линий равное />3.
Для выполнения надежности электроснабжения потребителей I категории должны быть обеспечены100% резервом по сети. Для потребителей II категории допустимы перерывы в электроснабжении на время,необходимое для включения резервного питания дежурным персоналом или выезднойбригадой.
Требования к надежности питающих и распределительных сетейэнергосистем, а так же распределительных промышленных, городских и сельскихсетей регламентированы в нормативных документах (ПУЭ).
Так как от узловой подстанции получают питание потребители I и II категории, то в соответствии с требованиями надежностирегламентированных, нормативными документами число питающих линии должно бытьне менее 2.
Поэтому в соответствии с требованиями надежности и пропускнойспособности воздушных линий выбираем питание от двух линий.
2.2 Выбор сечений проводов питающих ВЛ
Критерием длявыбора сечения проводников воздушных и кабельных линий является минимум приведенныхзатрат. В практике проектирования линий массового строительства выбор сеченияпроводников производится не сопоставительным технико-экономическим расчетом вкаждом конкретном случае, а по нормируемым обобщенным показателям.
В качестве такогопоказателя при проектировании как кабельных линий, так и воздушных линий (ВЛ)35–500 кВ втечение многих лет использовалась экономическая плотность тока.
Более правильнонормировать не экономическую плотность тока, а экономические токовые интервалыкаждой марки провода для ВЛ разных напряжений. При этом в зависимости отпринципов, закладываемых при унификации опор, зона одних марок проводоврасширяется, других –сокращается. Экономические токовые интервалы разрабатываются одновременно сконструкторскими работами по оптимальной унификации линий в увязке сконкретными задачами электросетевого строительства и суммарным расходомпроводникового материала.
Сечениепроводников, выбранное по нормированным значениям экономических токовыхинтервалов, далее проверяется на соответствие другим условиям (короне на линии,уровню радиопомех, допустимой длительной токовой нагрузке по нагреву, потерям иотклонениям напряжения, термической стойкости при токах КЗ).
Расчетными длявыбора экономического сечения проводов являются:
для линий основнойсети – расчетныедлительные потоки мощности;
для линийраспределительной сети –совмещенный максимум нагрузки подстанций, присоединенных к данной линии, припрохождении максимума энергосистемы.
При определениирасчетного тока не следует учитывать увеличения тока при авариях или ремонтах вкаких-либо элементах сети.
Значение Iр определяется по выражению:
Iр=αi·αт·Imax; (2.5)
где αi– коэффициент, учитывающий изменениетока по годам эксплуатации;
Imax – максимальный ток в линии, А;
αi=1,05
αт=1,3
Определим наибольшие токи, протекающие по линии, для этогоопределим потоки мощности в линиях.
Imax=S∑//>·Uном·n, (2.6)
где Iнб – наибольший ток в линии, А;
Uном – номинальное напряжение, В;
n – число цепей;
/> А
/>
По экономическим токовым интерваламвыбираем проводник АС 240/32.(Таблица 43.4 [5]) (Uном=220 кВ; район по гололеду II; материал опоры–железобетон)
2.3 Проверка по условиям длительно допустимого нагрева
Допустимая температура – это такая наибольшая температура,при которой провод или кабель сохраняет свои электрические и механическиесвойства. Провода перегорают обычно в местах соединения, в которых выделяетсябольше тепла при протекании тока. Для обеспечения нормальных условий работылинии под нагрузкой, в частности для обеспечения надежной работы соединительныхконтактов и изоляции проводов, при нагреве проводов током нагрузки температуране должна превышать допустимых значений.
Допустимые температуры нагрева установлены в зависимости отмарки провода и кабелей и материала изоляции. Так, для неизолированных проводовВЛ и неизолированных проводов, прокладываемых внутри зданий, установленадопустимая температура не выше 70°С. Для ВЛ эта температура обусловленасвойствами соединительных контактов, нагрев которых выше этой температурыприводит к интенсивной коррозии и возрастанию их переходных сопротивлений.Кроме того, нагрев контакта до более высокой температуры вызывает егоослабление при последующем охлаждении, что приводит к дополнительномуувеличению его сопротивления и дальнейшему перегреву, грозя, в конце концов,нарушить работу линии. Данными эксплуатационных наблюдений установлено, чтоуказанная предельная температура провода гарантирует нормальную работусоединительных контактов.
Для обеспечения нормальных условий работы линии допустимыйток должен удовлетворять следующим условиям:
Iдоп≥Iнб, (2.5)
где Iдоп – длительно допустимый ток, А;
Iнб – наибольший из токов линии в послеаварийном режиме, А;
Определим наибольшие токи, протекающие по линии, для этогоопределим потоки мощности в линиях.
Iнб=S∑/(/>Uном(n-1)) (2.6)
где Iнб – наибольший ток в линии, А;
Uном – номинальное напряжение, кВ;
n – число цепей; n=1
/>
/>
Для выбранного провода марки АС–240/32, Iдоп =605 А, значит условие (Iдоп≥Iнб) выполняется
Принимаем провод марки АС–240/32
3. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПОДСТАНЦИИ
Электрическая часть каждойэлектростанции и подстанции характеризуется, прежде всего, схемой электрическихсоединений, на которой условными обозначениями нанесены все агрегаты и аппаратыэлектрической части станции или подстанции и соединения между ними.
Схемы электрических соединенийразделяются на две основныегруппы: главные схемы, или схемы первичных цепей, и схемы вторичных цепей.
Первичными являются цепи, по которымэлектроэнергия передается от генераторов к электроприемникам, т.е. по которымпроходят рабочие токи нагрузки. В этих цепях показывают коммутационныеаппараты, аппараты для ограничения токов короткого замыкания, измерительныетрансформаторы тока и напряжения, аппараты для защиты установок отперенапряжения и т.п.
Вторичными являются цепи,предназначенные для контроля, защиты и управления основного оборудования ипервичных цепей. К вторичному оборудованию относятсяизмерительные приборы, релейная защита, автоматика, приборы и аппараты управления, сигнализации, блокировки и др.
Схемы электрических соединений можно изображатьв однолинейном и трехлинейномисполнении.
В однолинейных схемах условнопоказывают соединения только для одной фазы, что упрощает схему. Эти схемы даютобщее представление обэлектроустановке и позволяюториентировочно определить количество установленного основного оборудования, таккак все три фазы обычно имеют одинаковые соединения и в них включаются одни ите же аппараты. Трехлинейные схемы составляют для всех трех фаз.
Главные схемы станций выполняют, какправило, в однолинейном изображении, а трехлинейные схемы разрабатываются дляотдельных элементов станции, например для цепи генератора, трансформатора,отходящей линии и т.д. В трехлинейных схемах изображают также и вторичные цеписо вспомогательной аппаратурой.
Однолинейные схемы электрических соединенийполучили наибольшее распространение. Они используются при исследованиинормальных и аварийных режимов в процессе проектирования и эксплуатациистанций, при разработке противоаварийных мероприятий, конструкцийраспределительных устройств и т.д.
В однолинейном изображении составляюти оперативные схемы электрических соединений, которыми пользуются в условияхэксплуатации станции.
В главных схемах все коммутационныеаппараты показываются в отключенном положении. На оперативных схемах состояниеэлементов должно строго соответствовать режиму работы станции (подстанции) наданный момент времени. При изображении схем электрических соединений пользуютсяусловными графическими обозначениями, которые установлены ЕСКД и действующимигосударственными стандартами (ГОСТ).
Так как проектируемая узловая подстанциявыполнена на 3 уровня напряжения 220/35/10. Структурная схема проектируемойузловой подстанции будет выглядеть следующим образом:
/>
Схемы промышленного электроснабжения выбираются изсоображений надежности, экономичности и безопасности, а так же с расчётом нарасширение. Надежность схемы определяется в зависимости от категории приемниковэлектроэнергии. При этом, если в числе приемников электроэнергии предприятияили цеха имеется хотя бы один приемник 1-й категории, количество источниковпитания должно быть не менее двух, а схема электроснабжения должна обеспечиватьнадежное его питание. Источники питания при этом должны быть независимыми. Онисчитаются независимыми в том случае, если нарушение режима или повреждениеодного из них не влечет за собой нарушение режима работы или прекращение работыдругого. Независимыми источниками питания могут быть в системе промышленногоэлектроснабжения собственные электростанции промпредприятия или генераторы,работающие на разные секции шин и имеющие независимые первичные двигатели;станции, линии, секции, трансформаторы разных подстанций энергосистем.Независимыми могут считаться секции шин, питающиеся от генераторов (приусловии, что их не менее двух на каждую секцию, причем секции не должны бытьэлектрически связаны) между собой или иметь связь автоматически ихразъединяющую.
Из комплекса предъявляемых условий, влияющих на выборглавной схемы электроустановки, можно выделить основные требования к схемам: надежностьэлектроснабжения потребителей; приспособленность к проведению ремонтных работ;оперативная гибкость электрической схемы; экономическая целесообразность.
Исходя из выше указанных основныхтребований к схемам соединений, для проектируемой узловой подстанции выберемследующие схемы соединений:
1. РУВН с уровнем напряжения 220 кВиспользуем одну секционированнуюсистему сборных шин с обходной системой шин.
2. РУСН с уровнем напряжения 35 кВиспользуем схему с однойсекционированной системой шин.
3. РУНН с уровнем напряжения 10 кВиспользуем схему с одной секционированной системой шин.
Обоснование выбранных принципиальных электрических схемподстанции
Для РУВН с уровнем напряжения 220 кВиспользуем схему с одной секционированной системой шин с секционнымвыключателем. Эту схему можно применять при парных линиях. Число присоединенийопределяется экономической целесообразностью установки секционных выключателей.Важным требованием к схемам на стороне высшего напряжения является созданиеусловий для ремонта выключателей без перерыва работы. Этим требованиям отвечаетсхема с одной секционированной системой шин. [4, стр.172]
Для РУСН с уровнем напряжения 35 кВиспользуем одну секционированную систему шин с секционным выключателем, т.к.данная система обеспечивает надежность работы, при небольшом числеприсоединений, из-за малого числа коммутационных аппаратов, что делает еедостаточно экономичной.
РУНН с уровнем напряжения 10 кВвыполняем с однойсекционированной системой шин с секционным выключателем. Схема проста инаглядна. Источники питания и линии 6 кВ присоединяются к сборным шинам спомощью выключателей и разъединителей. На каждую цепь необходим одинвыключатель, который служит для отключения и включения этой цепи в нормальных иаварийных режимах. При необходимости отключения линии достаточно отключить выключатель.Если выключатель выводится в ремонт, то после его отключения отключаютразъединители: с начала линейный, a затем шинный. Таким образом, операции с разъединителями необходимытолько при выводе присоединения в целях обеспечения безопасного производстваработ. Вследствие однотипности и простоты операций с разъединителямиаварийность из-за неправильных действий с ними дежурного персонала мала, чтоотносится к достоинствам рассматриваемой схемы. Так же схема позволяет использовать комплектные распределительныеустройства (КРУ), что снижает стоимость монтажа, позволяет широко применятьмеханизацию и уменьшить время сооружения электроустановки.
4. РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
4.1 Основные определения и общая характеристикапроцесса
Коротким замыканием (КЗ) называетсяне предусмотренное нормальной эксплуатацией соединение разноименных фаз междусобой или соединение фаз с землей.
Причины КЗ: механические поврежденияизоляции (проколы и разрушение кабелей при земляных работах, поломка изоляторови т.д.); старение, то есть износ изоляции, приводящий постепенно к резкомуухудшению электрических свойств изоляции; увлажнение изоляции; различныенабросы на провода воздушных линий; перекрытие фаз животными и птицами; перекрытиемежду фазами вследствие атмосферных перенапряжений; ошибочные действия персонала(например, при отключении нагруженной линии разъединителем, возникшая при этомдуга перекроет изоляцию между фазами).
Некоторые короткие замыкания являютсяустойчивыми и не исчезают после снятия напряжения с установки (например, КЗвследствие механических повреждений и старения изоляции), другие являютсянеустойчивыми, то есть исчезают после снятия напряжения (например, перекрытиегирлянды изоляторов воздушной линии вследствие атмосферного перенапряженияпрекращается, как только будет снятонапряжение с линии).
В системе трехфазного переменноготока могут быть замыкания между тремя фазами – трехфазные КЗ, между двумяфазами – двухфазные КЗ, однофазные замыкания на землю.
На практике чаще всего встречаютсяоднофазные КЗ (от 60% до92%) и значительно реже – трехфазные (от 1% до7 %). Какправило, трехфазное КЗ вызывает прохождение в поврежденной цепи наибольшего тока, поэтому для выборааппаратуры обычно производится определение тока при трехфазном КЗ.
Последствиями КЗ являются резкоеувеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельныхточках системы. Увеличение тока приводит к значительным механическимвоздействиям на токоведущие части и изоляторы, на обмотки электрических машин.Прохождение больших токов вызывает повышенный нагрев токоведущих частей визоляции, что может привести к дальнейшему развитию аварии. Снижение напряженияприводит к нарушению нормальной работы механизмов собственных нужд. Принапряжении ниже 70% от номинального напряжения двигатели затормаживаются,работа механизмов прекращается. Еще большее влияние снижение напряженияоказывает на работу электрической системы, где могут быть нарушены условиясинхронной работы отдельных генераторов или станций между собой. Значения токовКЗ зависят от мощности источника, напряжения и сопротивления короткозамкнутойцепи. На крупных ТЭС токи КЗ достигают нескольких десятков и даже сотен тысяч ампер.
Все электрические аппараты итоковедущие части электрических станций и подстанций должны быть выбраны такимобразом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении по ним наибольшихвозможных токов КЗ, в связи с чем возникает необходимость расчета этих величин.
4.2 Назначение и порядок выполнениярасчетов
Расчеты токов КЗ производятся длявыбора или проверки параметров электрооборудования, а также для выбора илипроверки уставок релейной защиты и автоматики.
Расчет тока КЗ с учетомдействительных характеристик и действительного режима работы всех элементовэнергосистемы, состоящей из многих электрических станций и подстанций, весьмасложен. Вместе с тем для решения большинства задач, встречающихся на практике,можно ввести допущения, упрощающие расчеты и не вносящие существенныхпогрешностей. К таким допущениям относятся следующие:
1.фазы ЭДС всех генераторов неизменяются (отсутствие качания генераторов) в течение всего процесса КЗ;
2.не учитывается насыщение магнитныхсистем, что позволяет считать постоянными и не зависящими от тока индуктивныесопротивления всех элементов короткозамкнутой цепи;
3.пренебрегают намагничивающимитоками силовых трансформаторов;
4.не учитывают, кроме специальныхслучаев, емкостные проводимости элементов короткозамкнутой цепи на землю;
5.считают, что трехфазная системаявляется симметричной;
6.влияние нагрузки на ток КЗучитывают приближенно;
7.при вычислении тока КЗ обычнопренебрегают активным сопротивлением цепи, если отношение х / r более трех.
Указанные допущения наряду супрощением расчетов приводят к некоторому преувеличению токов КЗ (погрешностьпрактических методов расчета не превышает 10%, что принято считать допустимым).
Для выбора этого оборудованиярасчетным током является трехфазный ток короткого замыкания.
Расчет токов при трехфазном КЗвыполняется в следующем порядке:
1.для рассматриваемой энергосистемысоставляется расчетная схема, намечаются расчетные точки короткого замыкания;
2.по расчетной схеме составляетсяэлектрическая схема замещения, все сопротивления на ней нумеруются;
3.определяются величины сопротивленийвсех элементов схемы замещения в относительных или именованных единицах иуказываются на схеме замещения;
4.путем постепенного преобразованияприводят схему замещения к наиболее простому виду так, чтобы каждый источникпитания или группа источников, характеризующиеся определенным значениемрезультирующей ЭДС Ерез, были связаны с точкой КЗ однимрезультирующим сопротивлением Хрез;
5.зная результирующую ЭДС источника ирезультирующее сопротивление, по закону Ома определяют начальное значениепериодической составляющей тока КЗ, затем ударный ток и при необходимостипериодическую и апериодическую составляющие тока КЗ для заданного моментавремени τ.
4.3 Расчет токов трехфазногокороткого замыкания
1. Составляемрасчетную схему ПС, намечая расчетные точки короткого замыкания.
/>
2. По расчетной схеме составляем электрическую схемузамещения.
/>
3. Определяются величины сопротивлений всех элементов схемызамещения.
Расчет ведетсяв относительных единицах.
Зададимся базисными условиями:
Sб = 1000 МВА;
Uб1 = 230 кВ;
Uб2 = 37,5 кВ;
Uб1 = 11 кВ;
Сопротивление системы:
/> (4.1)
где Sк.з. – мощность короткого замыкания нашинах системы, МВА;
Сопротивление питающих линий [4, стр.104]
хл*бmax = (х0 · l · Sб)/ Uб2(n-1)
хл*бmax = (0,405·106·1000)/2302·(3-1) =0,406 о.е., (4.2)
что соответствует послеаварийному режиму работы линии.
где х0– удельное реактивное сопротивление провода, Ом;
l – длина провода, км;
хл*бmin = хлmax/3 = 0,406/3 = 0,135 о.е.,
что соответствует нормальному режиму работы линии.
Сопротивление трансформаторов:
хт= (Uк· Sб)/(100·Sном); (4.3)
где Uк – напряжение короткого замыканияобмоток трансформатора, %;
Sном – номинальная мощность трансформатора, МВА;
Рассчитаем напряжение короткого замыкания обмотоктрансформатора:
Uкв=0,5(Uв-с+Uв-н–Uс-н)=0,5(11+28,8–12,5)=27,3%; (4.4)
где Uв-с ;Uв-н ;Uс-н – напряжение короткого замыканиясоответствующих обмоток трансформатора, %;
Uкс= 0,5(Uв-с+Uс-н–Uв-н) = 0,5(11+12,6-28,8) = -5,2%; → 0%
Uкн = 0,5(Uв-н+Uс-н–Uв-с) = 0,5(28,8+12,6-11) = 30,4%;
хт*бв= (Uкв· Sб)/(100Sном) = (27,3 · 1000)/(100·63) = 4,3о.е.; (4.5)
хт*бс =(Uкс· Sб)/(100Sном) = 0 о.е.;
хт*бн= (Uкн · Sб)/(100Sном) = (30,4·1000)/(100·63) = 4,83 о.е.;
4. Определим результирующее сопротивление в точках короткогозамыкания:
К1
хрез*бmax = xс*б + хл*бmax =0,25 + 0,406 = 0,656 о.е.;
хрез*бmin = xс*б + хл*бmin = 0,25+ 0,135 = 0,385 о.е.;
К2
хрез*бmax = xс*б + хл*бmax + хт*бв + хт*бс= 0,25+ 0,406 + 4,3+0= 4,96 о.е.;
хрез*бmin = xс*б + хл*бmin + (хт*бв + хт*бс)/2=0,25+0,135+(4,3+0)/2=2,54 о.е.;
К3
хрез*бmax = xс*б + хл*бmax + хт*бв + хт*бн= 0,25+ 0,406 + 4,3+4,83= 9,79 о.е.;
хрез*бmin = xс*б + хл*бmin + хт*бв + хт*бн= 0,25 + 0,135 + 4,3+4,83= 9,52 о.е.;
5. Определяют начальное значение периодической составляющейтока КЗ, затем ударный ток и при необходимости периодическую и апериодическуюсоставляющие тока КЗ для заданного момента времени τ.
Рассчитываем базисные токи:
Iб = Sб / />Uб; (4.6)
Iб1 = 2,51 кА;
Iб2 = 15,4 кА;
Iб3 = 52,49 кА;
Определяем ток трехфазного короткого замыкания для всехрасчетных точек короткого замыкания в начальный момент времени:
Iп0(3) = (Е*с·Iб) / хрез*б; (4.7)
где Е*с– ЭДС системы, о.е.;
Е*с = 1;
I(3)maxп0 К1 = (Е*с·Iб1)/ хрез*бmin = (1·2,51)/ 0,385 = 6,52 кА;
I(3)minп0 К1 = (Е*с·Iб1)/ хрез*бmax = (1·0,503)/ 0,656 = 3,83кА;
I(3)maxп0 К2 = (Е*с·Iб2)/ хрез*бmin = (1·15,4)/ 2,54 = 6,06 кА;
I(3)minп0 К2 = (Е*с·Iб20/ хрез*бmax = (1·15,4)/ 4,96 = 3,10 кА;
I(3)maxп0 К3 = (Е*с·Iб3)/ хрез*бmin = (1·52,49)/ 9,52 = 5,51 кА;
I(3)minп0 К3 = (Е*с·Iб3)/ хрез*бmax = (1·52,49)/ 9,79 = 5,36 кА;
Выбор и проверка оборудования на термическую и динамическуюстойкость к токам короткого замыкания проводятся по max значениям токов короткого замыкания. Минимальныезначения используются проверке чувствительности РЗиА.
6. Проведем расчет результирующих активных сопротивлений:
Сопротивление системы:
Rc*б= 0;
Сопротивление линии:
rл*б = (r0·l ·Sб)/ Uб2= (0,09747·106·1000)/2302 =0,195 о.е.,(4.8)
где r0– удельное активное сопротивлениепровода, Ом; [9, стр.578]
l – длина провода, км;
Определяем общее активное сопротивление трансформатора:
rт*б =(ΔPкз·Uб2·Sб)/(Sном2·Uном2) (4.9)
rт*б=(0,13·2302·1000)/(632·2302)=0,033о.е.;
Определяем сопротивление обмоток трансформатора:
rт*бв=rт*б/2; rт*бс=rт*б/2; rт*бн=rт*б/2. (4.10)
rт*бв=0,033/2=0,0165 о.е;
rт*бс=0,033/2=0,0165о.е;
rт*бн=0,033/2=0,0165о.е;
Определяем результирующие сопротивления:
К1
rрез*бmax = rс*б + rл*бmax=0+0.195=0,195 о.е.
rрез*бmin = rс*б + rл*бmin=0+0,195/2=0,0975 о.е
К2
rрез*бmax = rс*б + rл*бmax + (rт*бв+ rт*бс) /2 = 0,195+0,0165 = 0,212 o.е.;
rрез*бmin = rс*б + rл*бmin + (rт*бв+ rт*бс) / 2=0,0975+0,0165=0,114 о.е.;
К3
rрез*бmax = rс*б + rл*бmax + rт*бв+ rт*бн = 0,195+0,0165 +0,0165= 0,228 о.е.;
rрез*бmin = rс*б + rл*бmin + rт*бв+ rт*бн = 0,0975+0,0165+0,0165= 0,131 о.е.
7. Определяем эквивалентные постоянные времени для каждойточки КЗ:
Tа=хрез*б/(ω*rрез*б), (4.11)
где ω=2πf.
Tаmaxвн= 0,656/(314·0,195)=0,011; Tаminвн= 0,385/(314·0,0975)=0,013;
Tаmaxсн= 4,96 /(314·0,212)=0,075; Tаminсн= 2,54 /(314·0,114)=0,071;
Tаmaxнн= 9,79/(314·0,228)=0,137; Tаminнн= 9,52/(314·0,131)=0,231.
8. Определяем ударные коэффициенты:
Куд=1+/> (4.12)
Кудmaxвн=1+/>=1+0,57=1,57; Кудminвн=1+/>=1+0,57=1,57;
Кудmaxсн=1+/>=1+0,88=1,88; Кудminсн=1+/>=1+0,84=1,84;
Кудmaxнн=1+/>=1+0,87=1,87; Кудminнн=1+/>=1+0,89=1,89.
9. Определяем ударные токи:
iудmax=/>·I(3)maxп0·Кудmaxвн (4.13)
iуд maxвн= />·6,52 ·1,403= 12,94 кА;
iудmaxсн = />·6,06 ·1,875= 16,07 кА; iудmaxнн = />·6,15 ·1,87= 15,03 кА.
5. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОСНОВНОГО ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ
На электрических станциях и подстанциях применяютэлектрические аппараты и токоведущие части (проводники) различного типа.Различают аппараты и токоведущие части первичных и вторичных цепей.
Электрические аппараты первичных цепей различного напряженияможно условно разделить на четыре группы:
1) коммутационные аппараты (выключатели, выключателинагрузки, разъединители, отделители, короткозамыкатели);
2) защитныеаппараты (предохранители,ограничители ударного тока, разрядники и ограничителиперенапряжений);
3) токоограничивающие аппараты (токоограничивающие реакторы ирезисторы, дугогасящие реакторы и др.);
4) измерительные аппараты (трансформаторы тока и напряжения,емкостные делители напряжения и т.п.).
Токоведущие части первичных цепей:
– гибкие проводники и гибкие токопроводы;
– шинные линии, закрытые шинные токопроводы с воздушной илигазовой изоляцией;
– силовые кабели (с бумажной пропитанной изоляцией,газонаполненные или маслонаполненные).
5.1 Коммутационные аппараты
Выключатель – электрический аппарат, предназначенный дляотключения и включения цепей высокого напряжения в нормальных и аварийныхрежимах.
Выключатели являются одним из наиболее ответственныхаппаратов в электрических установках. Они должны обеспечивать четкую работу влюбых режимах, так как отказ выключателя может привести к развитию
аварии. Выключатель должен за минимальное время отключитьцепь при коротком замыкании, он должен обладать достаточной отключающейспособностью, т.е. надежно разрывать ток КЗ. Выключатель должен допускатьвозможно большее число отключений без ревизий и ремонтов.
Максимальный ток на питающих ВЛ:
Imax = Iав= 555,3 А (взято значение из пункта2.3)
Максимальный ток на секционном выключателе РУВН:
Imax = 0,5∙(Sнн+ S транз+ Sсн)/(/>Uном) =(0,5∙310)/(/>·220)= 0,136 кА;
Номинальный и максимальный ток в цепитрансформатора на РУВН:
Iном = (Sнн + Sсн)/(/>Uном ВН ∙nтр)= 90/(/>·220· 2)= 0,118 кА;
Imax= (1,5∙Sномтр)/(/>Uном ВН)= (1,5∙63)/(/>∙220) = 0,248 кА;
Максимальный ток в цепи секционноговыключателя на РУСН:
Imax = 0,5*Sсн /(/>Uном)=0,5*56/(/>·35) = 0,462 кА;
Номинальный ток на РУСН в цепиотходящих линий:
Iном = (1,5∙Sсн) /(/>∙Uном n) = (56·1,5)/(/>·35·5) = 0,277 кА;
Максимальный ток на РУСН в цепиотходящих линий:
Imax = (1,5∙Sсн) /(/>∙Uном (n-1)) = (56·1,5)/(/>·35·4) = 0,346 кА;
/>
Максимальный ток в цепи секционноговыключателя на РУНН:
Imax = 0,5*Sнн /(/>Uном)=0,5*34/(/>·10) = 0,981 кА;
Номинальный ток на РУНН в цепиотходящих линий:
Iном = (1,5∙Sнн) /(/>∙Uном n) = (34·1,5)/(/>·10·10) = 0,295 кА;
где 1,5 – коэффициент учитывающий неравномерность нагрузкифидеров,n – число фидеров.
Максимальный ток на РУНН в цепиотходящих линий:
Imax = (1,5∙Sнн) /(/>∙Uном ∙ (n-1)) = (34·1,5)/(/>·10·9) = 0,327 кА;
/>
Выбор выключателей
Принимаем для выбора в РУВНэлегазовый выключатель ВГУ–220–45/3150У1[3, табл.1.19], выключатели выбираются одинаковые, но проверка выполняется длянаиболее нагруженного.
а) Проверка по напряжению местаустановки
Uуст≤Uном; (5.1)
Uуст = 220 кВ;
Uном = 220 кВ;
б) проверка по длительному току.
Imax≤Iном; (5.2)
Imax = 406,8 А;
406,8 А
в) проверка на электродинамическуюстойкость
Iп0≤iдин, (5.3)
6,52 кА≤150 кА
iу
12,94 кА
г) проверка на отключающуюспособность:
− по отключению периодическойсоставляющей
Iпτ
Определим периодическую составляющую тока короткого замыканиядля заданного момента τ.
В данном случае энергосистема связана с точкой короткогозамыкания непосредственно, то есть независимо от генераторов, то действующеезначение периодической составляющей тока короткого замыкания от системы притрехфазном коротком замыкании для любого момента времени можно считать равным:
I(3)п0=I(3)пτ=const. (5.6)
− по отключению апериодическойсоставляющей
iaτ
Расчет апериодической составляющей тока короткого замыканиядля заданного момента τ.
iаτ=/>×Iп0(3)e-τ/Та; (5.8)
τ = 0,01+ tс.в. откл.;
где tс.в.откл. –собственное время отключения выключателя, сек [3, табл.1.19],
tс.в. откл=0,027 сек.
iаτ= /> ∙6,52∙ e-0,037/0,021= 1,586 кА;
iа ном = (β% /100) · /> · Iоткл.ном ,
где β – предельное процентное содержаниеапериодической составляющей в токе отключения выключателя. [3, табл.1.19],
iаном=(45/100)·/>45=28,55 кА, (5.9)
1,586кА
д) проверка на термическую стойкость:
Bк≤Вкном; (5.10)
Вкном= I2тер · tоткл = 502 · 3 = 7500 кА2· с (5.11)
tоткл – наименьшее время от начала КЗ домомента расхождения дугогасительных контактов,
tп.о.в – время полного отключениявыключателя, сек.
где tр.з – время срабатывания релейной защиты, для ступени высокогонапряжения принимаем 1,5 сек,
tоткл= tр.з.+ tп.о.в.= 1,5 + 0,05 =1,55 сек;
Вк=Iп02(tоткл +Та)=6,522(1,55+0,021) = 66,78кА2· с. (5.12)
66,78 кА2· с
Окончательно выбираем элегазовыйвыключатель ВГУ–220–45/3150 У1. [3, стр.47]. Все расчетные данные сведены в табл. 5.1
Таблица 5.1. Выбор выключателей на стороне ВНРасчетные данные Табличные данные Условия выбора
Uуст = 220кВ
Uном = 220кВ
Uном ≥ Uуст
Imax л= 406,8 A
Imax с. в= 136 A
Imax т= 248 A
I.ном = 3150 А
I.ном ≥ Imax
iy= 12,94 кА
iдин =115 кA
iдин ≥ iy
iaτ = 1,586 кА
iа ном =28,55 кА
iа ном ≥ iaτ
Iп0(3)= 6,52 кА
Iном. откл= 45 кА
Iном. откл. ≥ Iп0(3)
Вк = 66,78 кА2· с.
Вк ном = 7500 кА2· с
Вк ном ≥ Вк
Вывод: выключатель принимается к установке.
Расчет выключателей РУСН производитсяаналогично, принимаем выключатели ВГБ–35 как секционные и на отходящие линии.(первая строчка) А для вводатрансформатора ВМКЭ-35А-16/1000У1.(вторая строка)
Все расчетные данные сведены в табл.5.2
Таблица 5.2 Выбор выключателей на стороне СНРасчетные данные Табличные данные Условия выбора
Uуст = 35кВ
Uн = 35кВ
Uном ≥ Uуст
Imax.св= 462 A
Imax.лин=346 А
Iном=630 А
Imax.тр=824 А
I.ном = 1000 А
I.ном ≥ Imax
iдин=35 кА
iy= 16,07 кА
iдин = 17 кA
iдин ≥ iy
iа.ном=30 кА
iaτ = 1,474 кА
iа ном =26 кА
iа ном ≥ iaτ
Iп0(3)= 6,06 кА
Iном. откл.= 16 кА
Iном.откл=12,5 кА
Iном. откл. ≥ Iп0(3)
Вк = 57,693 кА2· с.
Вк ном=162·3=768 кА2· с
Bк.ном=12,52*3=469 кА2 с
Вк ном ≥ Вк
Вывод: выключатели принимается к установке.
Выбор выключателей на РУНН.
В РУ–10 кВ предусматриваем к установке элегазовые выключателитипа: VF–10–31,5/630 на отходящие линии. Вкачестве секционных выключателей применяем VF-10-40/1250, для ввода тран-ра VF-10-40/2000.
Все расчетные данные сведены в табл.5.3
Таблица 5.3 Выбор выключателей на стороне ННРасчетные данные Табличные данные Условия выбора
Uуст = 10кВ
Uн = 10кВ
Uном ≥ Uуст
Imax.тр=1963 А
Iном=2000 А
Imax с. в= 981 A
Imax л= 327 A
Iном = 1250 А
Iном = 630 А
I.ном ≥ Imax
iдин=110 кА
iдин = 110 кА
iy= 15,04 к А
iдин = 80 кA
iдин ≥ iy
iа.ном=43,5 кА
iа ном = 43,5 кА
iaτ = 1,34 кА
iа ном = 18,65 кА
iа ном ≥ iaτ
Iп0(3)= 5,51 кА
Iном.откл=40 кА
Iном. откл= 40 кА
Iном. откл= 31,5 кА
Iном. откл. ≥ Iп0(3)
Вк = 47,7 кА2· с.
Вк.ном=1102*3=36300 кА2 с
Вк ном =1102·3=36300 кА2·с
Вк ном=802·3=19200 кА2·с
Вк ном ≥ Вк
Вывод: указанный выключатель выбирается для вводных исекционной ячейки. Остальные расчетные параметры остаются в прежних значениях. Вывод:для ячеек отходящих линий выбирается выключатель VF–10–31,5/630.
Выбор разъединителей
Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенныйдля отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительнымтоком, который для обеспечения безопасности имеет между контактами вотключенном положении изоляционный промежуток. При ремонтных работахразъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися поднапряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.
Разъединители могут быть внутренней и наружной установок.Заземляющие ножи могут быть расположены со стороны шарнирного или разъемногоконтакта или с обеих сторон. Заземляющие ножи имеют механическую блокировку, неразрешающую включать их при включенных главных ножах.
Включение и отключение разъединителей осуществляетсяэлектродвигательным приводом (ПДВ), позволяющим произвести эти операциидистанционно. Для управления заземляющими ножами используются ручные рычажныеприводы (ПР, ПЧ).
Выбор разъединителей производится: понапряжению установки, по току (5.1, 5.2), по конструкции и роду установки. Ихпроверяют по электродинамическойстойкости (5.4). При проверке на термическую стойкость тепловой импульс Bkопределяется по выражению (5.8).
Принимаем одинаковыеразъединители марки РНД-220/630 Т1 с приводами ПДН-220Т. Все расчетные данныесведены в табл. 5.4 [7, табл. 5.5].
Рассчитаем данные для главных ножей.
Таблица 5.4 Выбор разъединителей на стороне ВНРасчетные данные Табличные данные
Uуст = 220кВ
Uн = 220кВ
Imax=136 A
I.ном = 630 А
iy= 12,94 кА
iдин = 100 кA
Вк =66,78 кА2· с.
Вк ном = 402·3=4800 кА2· с
Аналогично ведется расчетразъединителей марки РВ-35/630У3 с приводами ПР-У1. Табл.5.5 [7, табл. 5.5 ],
Таблица 5.5 Выбор разъединителей на стороне СНРасчетные данные Табличные данные
Uуст = 35кВ
Uн = 35кВ
Imax= 462 A
I.ном = 630 А
iy= 16,07 к А
iдин = 21 кA
Вк = 57,693 кА2· с.
Вк ном = 212·3=1323 кА2· с
5.2 Выбор и проверка измерительныхтрансформаторов
трансформатор электрический изолятор подстанция
Выбор трансформаторов тока
Трансформаторы тока предназначены дляуменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительныхприборов и реле. (5 А, реже 1 или 2,5 А), а также для отделения цепейуправления и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Трансформаторытока, применяемые в РУ, выполняют одновременно роль проходного изолятора (ТПЛ,ТПОЛ). В комплектных РУ применяются опорно-проходные (стержневые)трансформаторы тока — ТЛМ. ТПЛК, ТНЛМ, шинные — ТШЛ. в РУ 35 кВ и выше — встроенные, в зависимости от типа РУ и его напряжения.
1)по напряжению Uуст≤Uном;(5.13)
2) по току ( первичному и вторичному)Imax≤ Iном; (5.14)
При этом следует иметь в виду, чтономинальный вторичный ток 1А применяется для РУ 500 кВ и мощных РУ 330 кВ, востальных случаях применяют вторичный ток 5 А. Номинальный первичный ток долженбыть как можно ближе к расчетному току установки, так как недогрузка первичнойобмотки трансформатора приводит к увеличению погрешностей.
Выбранный трансформатор токапроверяют на динамическую и термическую стойкость к токам короткого замыкания.Кроме этого трансформаторы тока подбирают по классу точности, который долженсоответствовать классу точности приборов, подключаемых ко вторичной цепиизмерительного трансформатора тока (ИТТ) — Чтобы трансформатор тока обеспечилзаданную точность измерений, мощность подключенных к нему приборов не должнабыть выше номинальной вторичной нагрузки, указанной в паспорте трансформаторатока.
3) Повторичной нагрузке: z2 ≤ z2 НОМ (5.15)
Индуктивное сопротивление токовыхцепей невелико, поэтому r2 ≈z2ном
r2 =rприб +rпр +rк, (5.16)
где rприб –сопротивление приборов;
rпр – сопротивление соединительных проводов;
rк –переходное сопротивление контактов.
rприб=S приб/I2ном, (5.17)
где Sприб –мощность, потребляемая приборами.
Зная rпр, определяетсясечение соединительных проводов:
q=ρ · l / rпр, (5.18)
где ρ – удельное сопротивление материала провода(ρ = 0,0283 Ом·мм2/м – провода с алюминиевыми жилами, ρ =0,0175 Ом·мм2/м – провода с медными жилами); [4, стр. 374];
l – расстояния от трансформаторов тока до приборов [4, стр. 375];
Выбор трансформаторов тока на сторонеВН
Выберем трансформаторы тока длявысоковольтных вводов, отходящих линий и обходных выключателей на РУВН.
Таблица 5.6 Вторичная нагрузка трансформатора тока для высоковольтных вводов,отходящих линий и обходных выключателей на РУВН.Измерительный прибор Тип Нагрузка по фазам, В·А A B C Амперметр*3 Э-335 1,5 1,5 1,5 Ваттметр Д-335 - 0,5 0,5 Варметр Д-335 - 0,5 0,5 Счетчик энергии ЕА05RL-P1-B-3 2 - 2 Итого - 3,5 2,5 4,5 /> /> /> /> /> />
Принимаем ТТ марки ТВ−220/600/5-3 [9]:
rприб= 4,5 /52=0,18 Ом;
rк = 0,1 Ом (при количестве приборов ≥ 3);
rпр=z2 ном−rприб−rк=1,2− 0,18 − 0,1 = 0,92 Ом
l = 150 м – РУ 220 кВ[4, стр. 375]
q = 0,0175 · 150/0,92 = 2,8 мм2
По условиям прочности принимаем /> и уточняем вторичнуюнагрузку:
/>Ом;
/>Ом.
Выбортрансформатора тока сводится в табл. 5.7:
Таблица 5.7 Выбор трансформатора тока на стороне ВНУсловия проверки Расчетные данные Паспортные данные
Uуст ≤ Uном 220 кВ 220 кВ
Imax≤ Iном 406,8 А 600 А
iуд ≤ iдин 12,94 кА 25 кА
Вк ≤ Вк ном
66,78 кА2· с
1875 кА2· с
z2 ≤ z2 НОМ 0,94Ом 1,2 Ом
Принимаем ТТ марки ТВ−220/600/5-3
Выбранный трансформатор тока удовлетворяет требованиямдинамической и термической устойчивости. Выберем трансформаторы тока длясекционных выключателей и линий, отходящих на трансформатор.
Таблица 5.8 Вторичная нагрузка трансформатора тока для секционных выключателей илиний к трансформаторам от РУВН.Измерительный прибор Тип Нагрузка по фазам, В·А A B C Амперметр Э-335 1,5 1,5 1,5 Итого - 1,5 1,5 1,5
Принимаем трансформатор тока марки ТВ 220/600/5-3 [3]:
zприб= 1,5/52=0,06 Ом;
zк = 0,05 Ом (при количестве приборов/> 3);
rпр=z2 ном−zприб−zк= 1,2 – 0,06 − 0,05 = 1,09 Ом,
l = 150 м – РУ 220 кВ[4, стр. 375]
s = (0,0175 · 150)/1,09 = 2,4 мм2;
По условияммеханической прочности сечение должно быть не меньше 2,5 мм2 для проводов с меднымижилами. В качестве соединительных проводов принимаемконтрольныйкабель КРВГ с медными жилами сечением 2,5 мм2.Выполним проверку:
z2 =zприб +rпр +zк= 0,06 + (0,0175 · 150)/2,5 + 0,05= 1,16 Ом.
Выбортрансформатора тока сводится в табл. 5.9:
Таблица 5.9 Выбор трансформатора тока для секционных выключателей илиний к трансформаторам от РУВН.Условия проверки Расчетные данные Паспортные данные
Uуст ≤ Uном 220 кВ 220 кВ
Imax≤ Iном 136 А 600 А
iуд ≤ iдин 12,94кА 25 кА
Вк ≤ Вк ном
66,78 кА2· с
1875 кА2· с
z2 ≤ z2 НОМ 1,16 Ом 2 Ом
Выбранный трансформатор тока удовлетворяет требованиямдинамической и термической устойчивости.
Выбор трансформаторов тока на сторонеСН
Принимаем ТТ марки ТОЛ−35Б-1-1500[9]
Таблица 5.10 Вторичная нагрузка трансформатора тока в цепи секционного выключателя настороне СНИзмерительный прибор Тип Нагрузка по фазам, В·А A B C Амперметр Э-335 0,5 0,5 0,5 Ваттметр Д-335 - 0,5 0,5 Варметр Д-335 - 0,5 0,5 Счетчик энергии ЕА05RL-P1-B-3 2 - 2 Итого - 2,5 2,5 3,5 /> /> /> /> /> />
rприб= 3,5/52=0,14 Ом;
rк = 0,1 Ом (при количестве приборов ≥ 3);
rпр=z2 ном−rприб−rк=1−0,14 − 0,1 = 0,76 Ом
lрас = 75 м – РУ 35 кВ[4, стр. 375]
q = 0,0283 · 75/0,76 = 2,79 мм2
По условияммеханической прочности сечение должно быть не меньше 4 мм2 для проводов с медными жилами.В качестве соединительных проводов принимаемконтрольныйкабель КРВГ с медными жилами сечением 4 мм2
Выбортрансформатора тока сводится в табл. 5.11:Условия проверки Расчетные данные Паспортные данные
Uуст ≤ Uном 35 кВ 35 кВ
Imax≤ Iном 1386 А 1500 А
iуд ≤ iдин 16,07 кА 120 кА
Вк ≤ Вк ном
57,69 кА2· с
43200 кА2· с
z2 ≤ z2 НОМ 0,76 Ом 1,2 Ом
Таблица 5.11 Выбортрансформатора тока на стороне СН
Выбранный трансформатор токаудовлетворяет требованиям динамической и термической устойчивости
Выбор трансформаторов тока на сторонеНН
На РУНН расчет трансформаторов токапроизводится длявводногои фидерноговыключателя.
Таблица 5.10 Вторичная нагрузка ТТ вводного выключателяИзмерительный прибор Тип Нагрузка по фазам, В·А Амперметр Э-335 0,5 0,5 0,5 Счетчик энергии ЕА05RL-P1-B-3 2 2 2 Итого - 2,5 2,5 2,5
rприб= 2,5/52=0,1 Ом;
rк = 0,05 Ом (при количестве приборов ≤ 3);
rпр=z2 ном−rприб−rк=0,8− 0,1 − 0,05 = 0,65 Ом
lрас = 6 м – РУ 10кВ[4, стр. 375]
q = 0,0283 · 6/0,65 = 0,26 мм2
В качествесоединительных проводов принимаемконтрольный кабель АКРВГ с алюминиевыми жилами сечением 2,5 мм2
Выбор трансформаторатока сводится в табл. 5.11
Таблица 5.11 Выбор трансформатора токанастороне ННУсловия проверки Расчетные данные Паспортные данные
Uуст ≤ Uном 10 кВ 10 кВ
Imax≤ Iном 981 А 1000 А
iуд ≤ iдин 15,04 кА 128 кА
Вк ≤ Вк ном
47,7 кА2· с
4800 кА2· с
z2 ≤ z2 НОМ 0,7 Ом 0,7 Ом
Окончательно принимаем ТТ ТЛ−10/1000/5 с классомточности 0,5. [10]:
Таблица 5.12 Вторичная нагрузка ТТ фидерного выключателяИзмерительный прибор Тип Нагрузка по фазам, ВА A B C Амперметр Э-335 0,5 0,5 0,5 Счетчик энергии ЕА05RL-P1-B-3 2 2 2 Итого - 2,5 2,5 2,5
rприб= 2,5/52=0,1 Ом;
rк = 0,05 Ом (при количестве приборов ≤ 3);
rпр=z2 ном−rприб−rк=0,4− 0,1 – 0,05 = 0,25 Ом
lрас = 6 м – РУ 10 кВ[2, стр. 375]
q = 0,0283 · 6/0,25 = 0,68 мм2
В качествесоединительных проводов принимаемконтрольный кабель КРВГ с медными жилами сечением 2,5 мм2
Выбортрансформатора тока сводится в табл. 5.13:
Таблица 5.13 Выбор трансформатора тока на стороне ННУсловия проверки Расчетные данные Паспортные данные
Uуст ≤ Uном 10 кВ 10 кВ
Imax≤ Iном 327 А 400 А
iуд ≤ iдин 15,04 кА 128 кА
Вк ≤ Вк ном
47,7 кА2· с
4800 кА2· с
z2 ≤ z2 НОМ 0,3 Ом 0,4 Ом
Окончательно принимаем ТТ ТЛ− 10/400/У3 с классом точности 0,5. [7]
Выбор и проверка измерительныхтрансформаторов напряжения
Трансформатор напряжения предназначендля понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100 √3В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокогонапряжения. В зависимости от назначения могут применяться трансформаторынапряжения с различными схемами соединения обмоток.
Трансформаторы напряжения выбираются:
1) по напряжению Uуст ≤ Uном; (5.20)
2) по конструкции и схеме соединенияобмоток;
3) по классу точности (в зависимостиот классов точности подключаемых приборов);
Трансформаторы напряжения проверяютсяпо вторичной нагрузке:
S2Σ≤ Sном (5.21)
S2Σ = /> (5.22)
где Sном — номинальная мощность трансформатора напряжения в выбранном классе точности;
S2Σ — нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенныхк трансформатору напряжения, В·А;
Если вторичная нагрузка превышаетноминальную мощность трансформатора напряжения в выбранном классе точности, тоустанавливают второй трансформатор напряжения и часть приборов присоединяют кнему. Сечение проводов в цепях трансформаторов напряжения определяется подопустимой потере напряжения.
Для упрощения расчетов при учебномпроектировании можно принимать сечение проводов по условию механическойпрочности: 1,5 мм2 для медных жил и 2,5 мм2 для алюминиевых.
При выборе марки трансформаторанапряжения следует ориентироваться на те, трансформаторы, которые устанавливается в ячейкахвыбранного типа, а уже затем, выписав их каталожные данные, производитьпроверку по всем параметрам. На действие токов короткого замыканиятрансформаторы напряжения не проверяются.
Выбор трансформаторов напряжения настороне ВН
В РУВН принимаем к установке ТН маркиНАМИ – 220 [3, стр 142],
Вторичная нагрузка трансформаторанапряжения сводится втабл. 5.14;
Таблица 5.14 Вторичная нагрузкатрансформатора напряжения на стороне ВННаименование прибора Тип
Мощность одной обмотки,
В·А
Число кату-
шек cosφ sinφ
Число прибо-
ров Общая потребляемая мощность В·А P, Вт Q, Вар Вольтметр Э-335 2,0 1 1 3 6 - Ваттметр Д-335 1,5 2 1 5 15 - Варметр Д-335 1,5 2 1 5 15 - Регистрирующий вольтметр Н-393 1,5 2 5 15 Фиксатор импульсного действия ФИП 3,0 - 1 5 15
Счетчик
энергии ЕА05RL-P1-B-3 2,0 3 1 5 30 Итого: - - - - - - 96
Вторичная нагрузка трансформатора определяется по формуле:
S2Σ = />2 =96 В·А
Выбортрансформатора напряжения сводится в табл. 5.15;
Таблица 5.15 Выбор трансформаторанапряжения на стороне ВНУсловия выбора Расчетные данные Трансформатор напряжения Класс точности 0,5 0,5
Uуст ≤ Uном 220 кВ 220 кВ
S2Σ ≤ Sном 96 В·А 400 В·А
Окончательно принимаем ТН марки НАМИ – 220
Выбор трансформаторов напряжения настороне СН
В РУВН принимаем к установке ТН марки3*НОЛЭ-35 [3, стр 141],
Вторичная нагрузка трансформаторанапряжения сводится втабл. 5.16;
Таблица 5.16 Вторичная нагрузкатрансформатора напряжения на стороне СННаименование прибора Тип Мощность одной обмотки, В·А Число катушек cosφ sinφ Число приборов Общая потребляемая мощность В·А P, Вт Q, Вар Вольтметр Э-335 2,0 1 1 4 8 - Регистрирующий вольтметр Н-393 1,5 2 5 15
Счетчик
энергии ЕА05RL-P1-B-3 2,0 3 1 5 30 Итого: - - - - - - 53
Вторичная нагрузка трансформатора определяется по формуле:
S2Σ = />2 = 53 В·А
Выбортрансформатора напряжения сводится в табл. 5.17;
Таблица 5.17 Выбор трансформаторанапряжения на стороне СНУсловия выбора Расчетные данные Трансформатор напряжения Класс точности 0,5 0,5
Uуст ≤ Uном 35 кВ 35 кВ
S2Σ ≤ Sном 53 В·А 150 В·А
Окончательно принимаем ТН марки НАМИ – 35
Выбор трансформаторов напряжения настороне НН
В РУНН принимаем к установке ТН марки3*НОЛ.08-10УГ [3, стр 140],
Вторичная нагрузка трансформаторанапряжения сводится втабл. 5.18;
Таблица 5.18 Вторичная нагрузкатрансформатора напряжения на стороне НННаименование прибора Тип
Мощность
одной обмотки
В·А
Число
катушек Cos φ Sin φ Число приборов
Общая потребляемая
мощность P, Вт Q, Вар Вольтметр Э-335 2,0 1 1 4 8 -
Счетчик
энергии
ЕА05RL-
P1-B-3 2,0 3 1 10 60 Итого - - - - - 68
Вторичная нагрузка трансформатора определяется по формуле:
S2Σ = /> = 68 В·А
Выбортрансформатора напряжения сводится в табл. 5.19;
Таблица 5.19 Выбор трансформаторанапряжения на стороне ННУсловия выбора Расчетные данные Трансформатор напряжения Класс точности 0,5 0,5
Uуст ≤ Uном 10 кВ 10 кВ
S2Σ ≤ Sном 68 В·А 75 В·А
Окончательно принимаем ТН марки НАМИ – 10
5.3 Выбор ОПН
Ограничители предназначены для защиты изоляцииэлектрооборудования переменного тока частотой 50 Гц электрических сетейнапряжением от 0,5 до 500 кВ от атмосферных и коммутационных перенапряжений.
В настоящее время проведены разработки, испытания и освоениеОПН на классы напряжения от 0,5 до 500 кВ.
Большинство конструкций ОПН выполнены на базе существующихполимерных конструкционных материалов (кремний, органические резиновые смеси,стеклоткани и стеклопластиковые трубы), позволивших создать на их основе ОПН свысокими эксплуатационными и технологическими свойствами:
– высокая механическая прочность в диапазоне температур отминус 60 С до плюс 50 С;
– ударопрочность;
– взрывобезопасность;
– сейсмостойкость;
Ограничители на классы напряжения от 3 до 10 кВ представляютсобой монолитную конструкцию. Волоконноусиленный материал наноситсянепосредственно на колонку оксидно-цинковых варисторов с контактами. На изготовленныйтаким образом блок непосредственно напрессовывается кремнийорганическая резина,обеспечивая высокую степень герметичности.
Ограничитель на 220 кВ конструктивно представляет собойвысоконелинейный резистор, состоящий из соединенных последовательно дисков оксидно-цинковыхваристоров, заключенный в герметичную полимерную изоляционную покрышку.
Условие:
1. по напряжению
Uраб≥Uсети (5.23)
Uсети=1,5*Uном (5.24)
Uраб=√3*Uном.раб, (5.25)
где Uр. – рабочее напряжение.
Принимаем ОПН марки ОПН/ТЕL(УХЛ 1) соответственно для каждого класса напряжения:
ОПН/ТЕL-220/154 для 220 кВ:
Uраб=/>154=266кВ;
Uсети=1,15·220=253 кВ;
266 кВ ≥ 253 кВ, следовательно, ОПН-220/154 проверкупрошел.
ОПН/ТЕL-35/24
Uраб=/>24= 41,52 кВ;
Uсети=1,15·35= 40,25 кВ;
41,52 кВ ≥ 40,25 кВ, следовательно, ОПН-35/24 проверкупрошел.
ОПН/ТЕL-10/12,5
Uраб=12,5*√3=21,7 кВ;
Uсети=1,15·10=11,5 кВ;
21,7 кВ ≥ 11,5 кВ, следовательно, ОПН-10/11,5 проверкупрошел.
5.4 Выбор гибких и жестких шин
Выбор токопроводов на стороне 220 кВ и 35 кВ
В РУ 35 кВ и выше применяются гибкие шины, выполненныепроводами АС, обладающие малым удельным сопротивлением и хорошей механическойпрочностью.
1) При проектировании жестких и гибких шин выбор сеченийпроизводят по допустимым значениям тока для стандартных сечений. Основнымпараметром для выбора сечения является величина рабочего тока.
2) Выбранное сечение необходимо проверить по нагреву ваварийном режиме, когда одна из цепей отключена:
Iдл доп > Iав, (5.26)
где Iдл доп –длительно допустимый ток для выбранногосечения линии, A.
Iав – аварийный ток, A.
Аварийный ток определяется по формуле:
Iав=2· Iраб; (5.27)
3) По условиям короны:
1,07∙Е ≤ 0,9∙Е0;(5.28)
где Е – напряженность электрического поля около поверхностипровода, кВ/см;
Е0– начальная критическая напряженностьэлектрического поля, кВ/см;
Е0= />,(5.29)
где m –коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (длямногопроволочных проводов m=0,82);
r0– радиус провода, см;
Напряженность электрического поля около поверхностинерасщепленного провода:
Е = />;(5.30)
где U –линейное напряжение, кВ;
Dср – среднегеометрическое расстояние между проводами фаз, см;
При горизонтальном расположении фаз:
Dср = 1,26∙D,(5.31)
где D –расстояние между проводами фаз (для U=220 кВ – D=1800 мм,U=35 кВ – D=400 мм), см; [8],
Напряженность электрического поля около поверхностирасщепленного провода:
Е = />,(5.32)
где k –коэффициент, учитывающий количество проводов n в фазе;
rэк – эквивалентный радиус проводов, см;
4) Выбранные провода должны быть проверены по ветровымнагрузкам и нагрузкам по гололеду в соответствии с ПУЭ.
Fэ ≥ Fminмех;(5.33)
Минимальное сечение по условию механической прочности для III района по гололеду и проводов из сталеалюминия:
Fminмех = 50 мм2.
qmin=/>
5) На термическое и электродинамическое действия токовкороткого замыкания проверяют гибкие шины РУ при I(3)по>20 кA.
Если какое-либо из условий проверки не выполняется, следуетувеличить сечение провода.
Выберемсечение проводов для гибкой ошиновки РУВН:
1) Выборсечения по допустимому току:
Рабочий ток в цепи трансформатора наРУВН:
Iраб = 118 А принимаем провод АС 240/32;
2) Проверка выбранного сечения на нагрев провода:
Ток послеаварийного режима:
Iав = 2·Iраб = 236 А,
I дл доп = 605 А,
605 А> 236 А.
3) Проверкавыбранного сечения по условию короны:
1,07∙Е ≤ 0,9∙Е0;
Е0= />= 29,82 кВ/см;
Е = />= />= 13,5 кВ/см;
1,07∙13,5= 14,45 кВ/см /> 0,9 ∙29,82= 26,84 кВ/см.
4) Проверка выбранного сечения по механическим нагрузкам:
F ≥ Fminмех,
240 мм2 > 50 мм2
qmin=/>мм2
q≥qmin- условие выполняется
5) Проверка по термическому и электродинамическому действиютоков короткого замыкания:
Гибкие провода, по которым возможно протекание тока короткогозамыкания меньше 20 кА термическую и электродинамическую стойкость непроверяются.
Все условия выполняются. Окончательно принимаем к установкегибкие шины из сталеалюминевых проводов АС 240.
Выберем сечение проводов для гибкойошиновки РУСН:
1) Выборсечения по допустимому току:
Iраб = 462 А, принимаем провод АС 300/32;
2) Проверка выбранного сечения на нагрев провода:
Ток послеаварийного режима:
Iав = 2 Iраб = 924 А,
I дл доп = 1000 А
1000 А> 924 А.
3) Проверкавыбранного сечения по условию короны:
1,07∙Е ≤ 0,9∙Е0;
Е0= />= 28,82 кВ/см;
Е = /> = />= 4,19 кВ/см;
1,07∙4,19= 4,49 кВ/см /> 0,9 ∙28,82= 25,34 кВ/см.
4) Проверка выбранного сечения по механическим нагрузкам:
F ≥ Fminмех,
300 мм2 > 50 мм2.
qmin=/>=83 мм2
q≥qmin- условие выполняется
5) Проверка по термическому и электродинамическому действиютоков короткого замыкания:
Гибкие провода,по которым возможно протекание тока короткого замыкания меньше 20 кА термическуюи электродинамическую стойкость не проверяются.
Все условия выполняются. Окончательно принимаем к установкегибкие шины, с расщепленными надвое жилами, из алюминиевых проводов АС 240.
Выборжестких шин на стороне 10 кВ
Для общей ошиновки предусматриваем алюминиевые шиныпрямоугольного сечения.
Сборные шины и ответвления от них к электрическим аппаратам(ошиновка) 6-10 кВ из проводников прямоугольного или коробчатого профилякрепятся на опорных фарфоровых изоляторах. Шинодержатели, с помощью которыхшины закреплены на изоляторах, допускают продольное смещение шин при ихудлинении вследствие нагрева. При большой длине шин устанавливаются компенсаторыиз тонких полосок того же материала, что и шины. Концы шин на изоляторе имеютскользящее крепление через продольные овальные отверстия и шпильку с пружинящейшайбой. В местах присоединения к аппаратам изгибают шины или устанавливаюткомпенсаторы, чтобы усилие, возникающее при температурных удлинениях шин, непередавалось на аппарат.
1.Выбираем сечение шин по длительно допустимому токунагрузки:
Imax= 981 А;
Принимаем однополюсные шины алюминиевые прямоугольногосечения
S=80×8, с Iдл.доп =1320 А;
Так как Iдл.доп.>Imax, то шины выбраны правильно. (5.34);
2. Проверкапо термической стойкости.
Для шин,выполненных из алюминия допустимая температура нагревапри коротком замыкании 200 0С,коэффициент C=91 А·с1/2 /мм.Исходя из этого определяется минимально допустимое по нагреву сечение :
qminтерм = /> = />= 76мм2, (5.35);
где Bк– тепловой импульс при протекании тока короткого замыкания.
Для выбранных шин qmin составляет 480 мм2,
qminтерм
3. Проверка намеханическую прочность.
При механическом расчете однополюсных шин наибольшая сила f, действующая на шину средней фазы(при расположении шин в одной плоскости), определяется при трехфазном короткомзамыкании по формуле:
f=/>(5.36);
где iуд– ударный ток при трехфазном коротком замыкании, A;
l – длина пролета между опорными изоляторами шиннойконструкции, м; (рекомендуется l = 1-1,5 м);
а – расстояние между фазами, м;
Сила fсоздает изгибающий момент (М), Н·м, при расчете которого шина рассматриваетсякак многопролетная балка, свободно лежащая на опорах.
Выбранные шины проверяем на динамическую устойчивость:
f=/>=/>= 117,54 кг·с/см2 – (5.37);
f — сила, действующая на шину.
Сила f создаетизгибающий момент (М), Н·м, при расчете которого шина рассматривается какмногопролетная балка, свободно лежащая на опорах.
/>
/>
момент сопротивления шины относительно оси,перпендикулярной действию силы, см3 ,
/>=20 см3
Напряжение в материале шин, Мпа,возникающее при воздействии σрасч изгибающего момента:
σрасч = /> = />= 8,82 МПа,
Шины механически прочны, если выдерживается условие:
σрасч ≤ σдоп
σдоп = 40 Мпа, [1, табл. 4.2]
Окончательно принимаем шины Sm =80 × 8 алюминиевые марки АДО
5.5 Выбор опорных и проходных изоляторов на РУНН
Выбор опорных изоляторов
Опорные изоляторы выбираются по следующим условиям:
1) по номинальному напряжению:
Uуст ≤ Uном; (5.38)
2) по допустимой нагрузке:
Fрасч≤ Fдоп, (5.39)
где Fрасч– сила, действующая на изолятор, Н;
Fдоп – допустимая нагрузка на головку изолятора,Н.
Fдоп = 0,6 Fразр, (5.40)
где Fразр– разрушающая нагрузка на изгиб, Н.
Для крепления шин 10 кВ применяются опорные изоляторы длявнутренней установки типа ИО-10-3,75 УЗ с Fразр= 3750 Н.
При расположении шин в вершинах равнобедренного треугольникасилу, действующую на изолятор, рассчитаем по формуле [2, стр. 227]:
Fрасч =/> = />= 117,54 Н,
Fрасч
117,54 Н />0,6∙3750= 2250 Н,
Окончательно выбираем опорный изолятор ИО-10-3,75 У3.
Выбор проходных изоляторов
1) по напряжению (формула 5.38);
2) по номинальному току:
Imax ≤ Iном, (5.41);
где Imax– максимальный рабочий ток, проходящий через изолятор;
Iном – номинальный ток изолятора (по справочнымданным).
1963 А ≤2000 А
3) по допустимой нагрузке (формула 5.39);
Для проходных изоляторов расчетная сила fрасч, Н:
f =0,5 ·/> =0,5 · /> = 58,8 H;
В качестве проходных изоляторов на стороне 10 кВ принимаемизоляторы типа ИП-10-2000-У, Uh= 10 kB, Iн = 2000 A, Fн = 3 кН.
Fрасч
58,8 Н
5.6 Выбор трансформатора собственных нужд и плавкогопредохранителя
Выбор трансформатора с.н.
Выбор трансформатора собственных нужд зависит от составапотребителей, что в свою очередь зависит от типа подстанции, мощноститрансформаторов, наличия синхронных компенсаторов и типа электрооборудования.
Мощность трансформаторов с.н. выбирается по нагрузкам с.н. сучетом коэффициентов загрузки и одновременности, при этом отдельнорассчитывается летняя и зимняя нагрузки, а так же нагрузка в период ремонтныхработ на подстанции.
В учебном проектировании можно по ориентировочным данным
[2, приложение, таб. П6.1 и П6.2] определить основныенагрузки с.н. подстанции, приняв для двигательной нагрузки соsφ=0,85.
Представим основные нагрузки с.н. в таблице:
Таблица.5.20. Основные нагрузки с.н.Вид потребителя Уст. Мощность соsφ Нагрузка кВт х кол-во всего, кВт Pуст, кВт Qуст, кВАр Охлаждение ТДТН 63000/220 - 3 0,85 3 2,55 Подогрев ВГУ– 220–45/3150 У1 42,9х8 343 1 343 - Подогрев ВГК–35–40/3150 4,4 х 1 4,4 1 4,4 - Подогрев КРУ 1 х 18 18 1 18 - Отопление и освещение ОПУ - 80 1 80 - Освещенеие, Вентиляция ЗРУ - 7 1 7 - Освещение ОРУ 220 кВ - 5 1 5 - Освещение ОРУ 35 кВ - 5 1 5 - Итого: 465,4 2,55
Мощность трансформаторов с.н. выбирается:
при двух трансформаторах с.н. на ПС без постоянного дежурства
/>, где
/> - мощность трансформатора с.н.;
/> - расчетная мощность всех потребителей;
/>, где
/> - коэффициент спроса, учитывающий коэффициентыодновременности и загрузки. В ориентировочных расчетах можно принять />=0,8.
Предельная мощность каждого трансформатора с.н. должна бытьне более 630 кВА.
Sрасч=/>
Принимаем трансформатор типа ТСЗ-400/10 [7, стр. 120].
Выбор плавкого предохранителя
Предохранитель – это устройство, служащее для отключенияэлектрооборудования при возникающих КЗ, путем перегорания его плавкой вставки.
Выбор предохранителя производится:
1. по напряжениюустановки />;
2. по току />;
3. по токуотключения />.
Выбираем предохранитель марки ПКТ101-10-10-31,5 У3 [7, стр. 254].
Характеристики:
Номинальное напряжение Uном=10 кВ;
Номинальный ток Iном=10 А
Номинальный ток отключения Iоткл.ном=31,5 кА
Предохранитель устанавливается в цепи трансформаторанапряжения. Ток в первичной цепи ТН находим по выражению:
/>, где
/> - мощность, потребляемая вторичной нагрузкой ТН;
/> - вторичное напряжение трансформатора (100В)
/> - коэффициент трансформации ТН
(/>).
/>
Таблица 5.21. Условия выбора предохранителя.Расчетные данные Паспортные данные Условия выбора
Uсети.уст=10 кВ
/>
/>
Iраб.мах=8 А
/>
/>
/>
/>
/>
Заключение
При проектировании данной узловой подстанции было определено, что при выборе электрическойсхемы нужно исходить из соображений надежности, экономичности и безопасности.Выбор схемы зависит от категории потребителей электрической энергии. Вследствиеэтого было установлено два силовых трансформатора. Исходя из этих условий былвыбран наиболее рациональный вариант схемы. Также в данном проекте былорассмотрено, как и покаким критериям выбирать электрооборудование. Оборудование выбрано современное,так как в настоящее время на новых энергообъектах устанавливается новоеоборудование. Которое по своим характеристикам превосходит устаревшееоборудование. Следовательно, это позволяет увеличить срок службы подстанции исократить расходы на постройку подстанции. Было установлено, что всеоборудование соответствует критериям выбора. В итоге всего расчёта мною былоизучено, по каким правилам и нормам выбирать и проектировать подстанцию
Список литературы
1. БарыбинЮ.Т. Справочник по проектированию эл.снабжения, 1990
2. ПоспеловГ.Е.- Электрические системы и сети.-1978.
3.Справочникпо новому электрооборудованию в системах электроснабжения /Ополева Г. Н. –Иркутский гос. Университет,2003.
4. Л. Д.Рожкова, Л. К. Карнеева, Т. В. Чиркова. Электрооборудование электрических станций и подстанций. – М.:Издательский центр «Академия», 2004.
5. Правилаустройства электроустановок: Все действующие разделы ПУЭ-6 и ПУЭ-7. 7-й выпуск.
6.Справочник по электроснабжению промышленных предприятий/Под ред. А. А. Федоров,Г. В. Сербиновского.- М.: Энергия, 1973.
7. Б.Н. Неклепаев – Электрическая частьэлектростанций и подстанций.- М: Энергоатомиздат, 1989.
8.Герасимова – Электротехнический справочник, 2007.
9.www.laborant.ru