Расчёт ввода и выбор высоковольтной аппаратуры

 

U_н = 10,5 кВ;

L = 1,2 км;

S_н = 235 кВ*А;

 

Тип ввода – воздух;

Найдём полный расчётный ток по высокой стороне:

 

I_р = ΣS_н / = 235 / () = 16,96 А;

 

Исходя из расчётного тока, по длительно допустимому току выбираем:

Неизолированный провод – номинальное сечение 25 мм²;

Марка провода АКП – скручен из алюминиевых проводов, межпроволочное пространство которых, за исключением внешней поверхности, заполненной нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости.

Марка провола – АТ;

Место прокладки – вне помещений;  

 

r₀ = 1,17 Ом * км;

х₀ = 0,1445 * lg (2D_ср / d) + 0,016 = 0,1445 * lg (2*120/ 25) + 0,016 = 0,158 Ом * км;

Найдём потери:

 

 = 16,96 * 1,2 * (1,17 * 0,8 + 0,158 * 0,8) / 10 * 100% = 0,34%; U = 9,97 кВ.

Точно такой же по параметрам неизолированный провод устанавливаем на второй фидер ввода центра питания.

Найдём сопротивление линии:

 

R_л = r₀ * L = 1,17 * 1,2 = 1,404 Ом;

X_л = х₀ * L = 0,158 * 1,2 = 0,19 Ом;

Z_л = = = 1,42 Ом;

 

Полное расчётное сопротивление по высокой стороне (учитывая характер 2 сопротивлений) находится:

 

Z_р = Z_л + X_т = 1,42 + 0,18 = 1,6 Ом.

 

Определим ток трёхфазного короткого замыкания по высокой стороне:

 

I_кз⁽³⁾ = U_н /  = 10,5 / 1,71 * 1,6 = 3,83 кА;

К_у = 1,7 (x/r = 7,5); τ = 0,05 сек;  

i_у =  * К_з * I_кз = 1,41 * 1,7 * 3,83 = 9,2 кА;

В _к = i ²_{у *} τ = 9,72 ² * 0,05 = 13 кА ² * сек;

I_max = I_р * 10% (I_р) = 16,96 * 1,696 = 28,76 А;

 

Выбор разъединителя

Разъединитель внутренней установки типа РВО-10/630 совместно с приводом ПР-10 предназначен для включения и отключения под напряжением участков электрической цепи напряжения до 10кВ при отсутствии нагрузочного тока, или для изменения схемы соединения, а также заземления отключенных участков при помощи стационарных заземлителей при их наличии. Климатическое исполнение У и УХЛ для эксплуатации в условиях.

Условия эксплуатации:

· высота над уровнем моря до 1000 м;

· температура окружающего воздуха от -50С до + 50С для У3 и -60С до +60 для УХЛ2;

· относительная влажность воздуха при температуре 25С составляет 100%;

· окружающая среда невзрывоопасна, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях разрушающих металл и изоляцию, содержащие коррозийно-активных агентов соответствуют.

 

· Технические характеристики

Серия разъединителей	Напряжение		Номинальный ток, А	Нормированные параметры сквозного тока КЗ, кА
	номинальное	наибольшее		Ток электродинамической стойкости	Ток термической стойкости в течении
					3с для гл. ножей	1с для заз. ножей
			630	50	20	-
РВО	10	12

 

Выбор высоковольтного выключателя

Вакуумные выключатели внутренней установки класса 10 кВ серии ВБМЭ-10 предназначены для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы с номинальными токами отключения 20 и 31,5 кА. Выключатели используются для замены масляных и маломасляных выключателей в выкатных элементах КРУ.

Технические характеристики:

Номинальное напряжение, кВ:	10
Номинальный ток, А:	630
Номинальный ток отключения, кА	20
Коммутационный ресурс при номинальном токе:	25000
Коммутационный ресурс при номинальном токе отключения:	50
Параметры сквозного тока короткого замыкания, кА:
Наибольший пик:	52
Собственное время отключения выключателя, с, не более:	0,05
Полнее время отключения выключателя, с, не более:	0,07
Собственное время включения выключателя, с, не более:	0,06
Диапазон рабочего напряжения, в % от номинального:
Включающего электромагнита:	80-110
Отключающего электромагнита:	65-120
ЭЗВП:	80-110
Коммутационная износостойкость, циклов ВО, не менее:
Диапазон температур эксплуатации, °С:	от -25 до +50

 

Выбор разъединителя с ножами заземления

Выбираем разъединитель РВЗ-10/630 УЗ (с приводом ПР-10)

Технические характеристики:

Номинальное напряжение, кВ                              10

Наибольшее рабочее напряжение, кВ        12

Номинальный ток, А                             400, 630, 1000

Номинальный кратковременный выдерживаемый ток

(ток термической стойкости) в течение 3 с.:             

(для главных ножей), кА                             16

Номинальный кратковременный выдерживаемый ток

(ток термической стойкости) в течение 1 с.:

(для заземляющих ножей), кА                     16

Наибольший пик номинального кратковременно

выдерживаемого тока (ток электродинамической

стойкости), кА                                              41

Масса, не более, кг                                       30

Габаритные размеры, мм                              

РВЗ 10/630                                          230Х580Х650

Масса, кг

РВЗ 10/630                                                   35

 

Выбор трансформатора тока в цепь 10 кВ

Трансформатор ТПОЛ-10 предназначен для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения в электрических установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц на класс напряжений до 10 кВ включительно. Трансформатор изготовлен в климатическом исполнении "У" или "Т" категории размещения 3.

Условия работы:

· высота над уровнем моря не более 1000 м;

· температура окружающего воздуха - от минус 45°С до плюс 40°С для исполнения "У3" и от минус 10°С до плюс 45°С для исполнения "Т3";

· окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, химически активных газов и паров в концентрациях, разрушающих покрытия металлов и изоляцию;

· рабочее положение – любое.

Технические характеристики

Наименование параметра	Норма
Номинальное напряжение, кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12
Номинальный первичный ток, А	20
Номинальный вторичный ток, А	5
Номинальная частота, Гц	50
Количество вторичных обмоток	2
Номинальная вторичная нагрузка при cos = 0,8, В-А: обмотки для измерений обмотки для защиты	до 30 15

 

Выбор трансформатора напряжения в цепь 10 кВ

Трансформатор напряжения ЗНОЛ.06-10 УЗ предназначен для установки в комплектные распределительные устройства (КРУ) внутренней установки или другие закрытые распределительные устройства (ЗРУ), а также для встраивания в токопроводы турбогенераторов и служит для питания цепей измерения, автоматики, сигнализации и защиты в электрических установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц в сетях с изолированной нейтралью. Допускается длительная эксплуатация трансформатора как силового. При этом мощность, отдаваемая трансформатором, не должна превышать предельную мощность, и нагрузка должна подключаться к основной вторичной обмотке. Трансформатор изготавливается в климатическом исполнении "У" или "Т" категории размещения 3.

Условия работы

· высота над уровнем моря не более 1000 м;

· температура окружающей среды: при эксплуатации – от минус 45 С до плюс 50 С;

· окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая агрессивных газов и паров в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию;

· рабочее положение – любое.

Технические характеристики:

 

Наименование параметра	ЗНОЛ.06-10УЗ
Класс напряжения, кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12
Номинальное напряжение первичной обмотки, В	10000/Ц3
Номинальное напряжение осн. вторичной обмотки, В	100/Ц3
Номинальное напряжение доп. вторичной обмотки, В	100/Ц3 или 100
Номинальная мощность, В-А, в классе точности: 0,5	75
Номинальная мощность доп. вторичной обмотки в классе точности 3, В-А	300
Предельная мощность вне класса точности, В-А	630
Схема и группа соединения обмоток	1/1/1-0-0
Номинальная частота, Гц	50
Испытательное напряжение, кВ: одноминутное промышленной частоты грозового импульса грозового импульса срезанного	42 75 90

Расчётные данные	Ката Разъединитель РВО-10/630	Лож Разъединитель РВЗ-10/630 УЗ	Ные Трансформатор тока ТПОЛ-10	Дан Трансформатор напряжения ЗНОЛ.06-10 УЗ	Ные Вакуумный Выключатель ВБМЭ-10
Uуст = 10 кВ	Uном = 10 кВ	Uном = 10 кВ	Uном = 10 кВ	Uном = 10 кВ	Uном = 10 кВ
Imax = 28,76 А	Iном = 630 А	Iном = 630 А	Iном = 20 А	Iном = 20 А	Iном = 630 А
Iп = 3,83кА	Iт.макс = 20 кА	Iт.макс = 16 кА	Iт.макс = 38 кА	Iт.макс = 20 кА	Iт.макс = 20 кА
iу = 9,2 кА	Iдин.макс = 50 кА	Iдин.макс = 41 кА	Iдин.макс = 96 кА	Iдин.макс = 52 кА	Iдин.макс = 52 кА
Вк = 13 кА 2 * сек	Вк = 1600 кА 2 * сек	Вк = 1600 кА 2 * сек	Вк = 260 кА 2 * сек	Вк = 156 кА 2 * сек	Вк = 1600 кА 2 * сек
Количество	2	2	4	2	3

Заключение

 

Хочется отметить, что в связи с широким развитием электроснабжения промышленности; электроустановки на любом предприятии являются важным звеном, от которого, по большому счёту, определяется нормальная работа предприятия.

Эксплуатация электроустановок должна производиться при минимальных затратах материальных средств и рабочей силы, а выполнение рабочей программы должна достигаться путем совершенствования технологических процессов производства при наименьшем расходе электроэнергии.

Одним из наиболее действующих способов поддержания оборудования в должном техническом состоянии и продления срока службы является качественный и своевременный ремонт.

Электрическая подстанция, рассмотренная в данном курсовом проекте, является показателем качественного электроснабжения потребителей на данном этапе развития, соответствует всем стандартам по эксплуатации, и является неотъемлемым звеном в цепи энергосистемы. Здесь предусмотрены все возможные варианты надёжной качественной работы, экономические затраты на эксплуатацию ТП удовлетворяют современным требованиям, а также ремонт и ревизия электрооборудования являются безопасным для обслуживающего персонала.

Литература

1. Б.Ю. Липкин «Электроснабжение промышленных предприятий и установок», Москва, «Высшая школа», 1990 г.

2. Л.Д. Роткова, В.С. Козулин «Электрооборудование станций и подстанций», Москва, «Энергия», 1969 г.

3. Конспект лекций по предмету «Электрооборудование подстанций и промышленных предприятий».

4. Конспект лекций по предмету «Электроснабжение».

Интернет информация с сайтов:

5. www.twirpx.com

6. www.laborant.ru

7. www.rec.su