Выбор электрических аппаратов, шин и изоляторов

 

Выбор выключателя и разъединителя на стороне ВН

 

На напряжении 35кВ рекомендованы к установке вакуумные выключатели. При выборе выключателей, как и прочего оборудования, целесообразно стремиться к однотипности, поэтому основной расчет производится по одной из цепей на ВН, а в остальных устанавливаются аналогичные выключатели при условии прохождения аппаратов по основным параметрам.

Выключатели выбираются:

- по номинальному напряжению

 

 

- по номинальному току

 

 

в качестве расчетного тока в данном случае выступает ток цепей питающих линий;

-   по отключающей способности, которая характеризуется номинальным током отключения в виде действующего значения периодической составляющей отключающего тока

.

К установке принимаем вакуумный выключатель типа

ВБЭТ-35 III-25/630

с собственным временем отключения .

В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию

 

 

Расчетное значение периодической составляющей тока короткого замыкания  (удаленное короткое замыкание).

Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ  в момент  расхождения контактов по условию

 

 

Апериодическая составляющая тока КЗ для ветви энергосистемы вычисляется

 

где - время от начала КЗ до прекращения соприкосновения дугогасительных контактов;

 - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ; для системы напряжением 110 кВ .

Расчетное время

 

 

Где  - минимальное время действия релейной защиты;

Согласно (16) имеем:

.

Завод - изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключаемом токе для времени

 

 

.

Где   - допустимое относительное содержание апериодической составляющей; определяется по кривой  для .

Электродинамическая стойкость проверяется по условиям

 

 

Где  - действующее и амплитудное значения предельного сквозного тока КЗ (справочные данные);

 - ударный ток КЗ.

Термическая стойкость проверяется по тепловому импульсу тока КЗ

 

 

Где    полный тепловой импульс КЗ;

 

 

Где  - время от начала короткого замыкания до его отключения;

 - время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с;

 - полное время отключения выключателя, равное 0,06 с;

;

.

По каталогу

-   предельный ток термической стойкости ;

    длительность протекания .

Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 4.

Разъединители выбираются:

- по номинальному напряжению

 

 

- по номинальному току

 

 

- по конструкции, роду установки.

Рассматривая два последних критерия совместно, выбираем разъединитель с номинальными токами , предназначенный для работы в районах с умеренным климатом.

- по электродинамической стойкости

 

 

-
по термической стойкости

 

 

Данное выражение используется в качестве проверочного.

В результате выбираем по справочнику разъединитель типа РДЗ.2-35/1000 УХЛ1 разъединитель горизонтально - поворотного типа. Все каталожные данные разъединителя сводим в таблицу 3.

 

Таблица №3

Расчетные данные			Каталожные данные
Цепь питающих линий	Цепь до тр-ра	Цепь транз. линий	Выключатель ВБЭТ-35 III-25/630	Разъединитель РДЗ.2-35/1000 УХЛ1
-
- -
- -
- -
-
-
-	-
-	-

 

5.2 Выбор выключателя на стороне НН

 

В цепи за вторичной обмоткой трансформатора с максимальным рабочим током  и  принимаем к установке вакуумный выключатель

ВВЭ - 10 - 20/1000УХЛ2.

Собственное время отключения выключателя:

Расчетное время

 

.

 

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания согласно (16)

 

 

Завод - изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключающем режиме для времени :

 

,

 

Тепловой импульс:

 

,

.

 

Где  - время действия МТЗ - максимальной токовой защиты трансформатора 10 кВ, равное 0,1с.

По каталогу

-   предельный ток термической стойкости ;

    длительность протекания .

В отходящих линиях с максимальным рабочим током  и  принимаем выключатель

ВВЭ - 10 - 10/630УХЛ2

Собственное время отключения выключателя:

Расчетное время

 

,

.

 

Апериодическая составляющая тока короткого замыкания согласно (16):

 

 

Завод - изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключающем режиме для времени :

 

,

.

 

Тепловой импульс:

 

,

Где   - время действия МТЗ - максимальной токовой защиты линии 10 кВ, равное 0,5с.

По каталогу

-   предельный ток термической стойкости ;

    длительность протекания .

Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 4.

 

5.3 Выбор типа КРУ

 

Распределительное устройство на напряжение 6 кВ понижающей подстанции принимается комплектным из шкафов КРУ серии К - 104 для внутренней установки. Разъединители в КРУ встроенные, втычного типа завод - изготовитель гарантирует им необходимые параметры работы совместно с выключателями типа ВВЭ.

Справочные данные выбранного КРУ отображены в таблице 4.

 

Таблица №4

Расчетные данные		Каталожные данные
Цепь вторичной обмотки тр-ра	Цепь отходящих линий	Выключатель ВВЭ - 10 - 20/1000УХЛ2.	Выключатель ВВЭ - 10 - 10/630УХЛ2	Ячейка КРУ К - 104
-
-
-	-
-	-

 

Выбор контрольно-измерительных приборов на присоединениях и сборных шинах ВН

 

Контроль за режимами работы основного и вспомогательного оборудования на подстанции осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов. Объем контроля и место установки контрольно-измерительной аппаратуры зависят от характера объекта, структуры управления, особенностей режима работы. Выбор приборов и места их установки осуществлен согласно рекомендациям [2], результат выбора отражен на схеме электрических соединений. Кроме того, на ЛЭП ВН возможна установка приборов, фиксирующих параметры, необходимые для определения места повреждения.

 

5.5 Выбор трансформаторов тока

 

Трансформаторы тока, предназначенные для питания измерительных приборов, выбирают:

- по номинальному напряжению

 

 

- по номинальному току

 

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешности;

-   по конструкции и классу точности;

-   по электродинамической стойкости;

    по термической стойкости.

Для обеспечения выбранного класса точности необходимо, чтобы действительная нагрузка вторичной цепи не превосходила нормированной для данного класса точности, т.о. выбор по вторичной нагрузке

 

 

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому , при этом вторичная нагрузка

 

 

Где  - сопротивление приборов;

 

 

- мощность, потребляемая приборами;

- вторичный номинальный ток прибора;

- сопротивление контактов;

 при 2-3 приборах,

 при большем числе приборов

Сопротивление соединительных проводов:

 

Зная величину  можно определить сечение соединительных проводов

 

 

Где  - удельное сопротивление провода,

 для провода с алюминиевыми жилами;

 - расчетная длина соединительных проводов, учитывающая схему включения приборов и трансформаторов тока, а также длину соединительных проводов между ними.

По условию прочности сечение для алюминиевых проводов

В соответствии с вышеизложенным выбираются трансформаторы тока во всех цепях на ВН и НН подстанции. Результаты выбора приведены в соответствующих таблицах. Проверка по вторичной нагрузке производится для трансформатора тока наиболее нагруженной фазы.

Сторона ВН 35 кВ:

-   цепь питающих линий

 

Таблица № 5

Расчетные данные	Каталожные данные ТВ 35-II-600/5

-  
цепь транзитных линий

 

Таблица № 6

Расчетные данные	Каталожные данные ТВ 35-II-300/5

 

-   цепь ремонтной перемычки с силовым выключателем

 

Таблица № 7

Расчетные данные	Каталожные данные ТВ 35-II-600/5

 

-   цепь ремонтной перемычки

 

Таблица № 8

Расчетные данные	Каталожные данные ТРГ - 35-600/5

 

В цепи питающих линий устанавливаются следующие измерительные приборы: амперметр, а в цепи транзитных линий ещё и счетчики активной и реактивной мощности.

Для проверки по вторичной нагрузке воспользуемся схемой включения (рисунок 7) и таблицей номинальных данных приборов:

 

Таблица № 8

Прибор	Тип	Класс точности	Нагрузка фазы,
			А	В	С
Амперметр	Э-335	1,0	0,5	-	-
Счетчик активной и реактивной энергии	CE302	1,0	2,5	-	2,5
ИМФ		1,0	0,5	0,5	0,5
Итого			3,5	-	3,0

 

Рисунок 7 - Схема включения приборов в неполную звезду

 

Общее сопротивление приборов

 

 

вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 1,0 ;

сопротивление контактов при двух приборах ;

допустимое сопротивление проводов

 

сечение соединительных проводов при соединении в неполную звезду

 

 

Принимаем многожильный контрольный кабель с резиновой изоляцией и поливинилхлоридной герметизирующей оболочкой без защитного покрова АКРВГ с сечением .

В цепь ремонтной перемычки устанавливается амперметр. Проверка трансформатора тока по вторичной нагрузке проводится аналогичным образом.

Сторона НН 10,5 кВ:

-   цепь силового трансформатора

 

Таблица №9

Расчетные данные	Каталожные данные ТЛК10-800-0,5/10Р У3

 

В цепи устанавливаются следующие измерительные приборы: амперметр, счетчики активной и реактивной энергии, включенные по схеме неполной звезды.

 

Таблица № 10

Прибор	Тип	Класс точности	Нагрузка фазы,
			А	В	С
Амперметр	Э-335	1,0	0,5	-	-
Счетчик активной и реактивной энергии	CE302	1,0	2,5	-	2,5
Итого			3,0	-	2,5

 

Рисунок 8 - Схема включения приборов в неполную звезду

 

Общее сопротивление приборов

 

 

вторичная номинальная нагрузка

 

 

сопротивление контактов при двух приборах ;

допустимое сопротивление проводов

 

сечение соединительных проводов при соединении в неполную звезду

 

 

по условию механической прочности принимаем АКРВГ с сечением .

-   цепь отходящих линий

 

Таблица № 11

Расчетные данные	Каталожные данные ТЛК10-200-0,5/10Р

 

В цепи отходящих линий устанавливаются следующие измерительные приборы: амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии, включенные по схеме неполной звезды.

 

Таблица № 12

Прибор	Тип	Класс точности	Нагрузка фазы,
			А	В	С
Амперметр	Э-335	1,0	0,5	-	-
Счетчик активной и реактивной энергии	CE302	1,0	2,5	-	2,5
Итого			3,0	-	2,5

 

Рисунок 9 - Схема включения приборов

 

Общее сопротивление приборов

 

 

вторичная номинальная нагрузка

 

 

сопротивление контактов при двух приборах

допустимое сопротивление проводов

 

 

сечение соединительных проводов при соединении в неполную звезду

 

 

по условию механической прочности АКРВГ с сечением

-   цепь секционного выключателя

 

Таблица № 13

Расчетные данные	Каталожные данные ТЛК10-800-0,5/10Р У3

 

В качестве измерительной аппаратуры устанавливается амперметр с ;

сопротивление контактов ;

сопротивление приборов

 

 

допустимое сопротивление проводов

 

 

сечение соединительных проводов

 

 

по условию механической прочности принимаем АКРВГ с сечением .

5.6 Выбор трансформаторов напряжения

 

Трансформатор напряжения предназначен для питания катушек напряжения измерительных приборов и для контроля изоляции в сетях с изолированной нейтралью. Трансформатор напряжения включается по схеме «звезда с землей - звезда с землей - разомкнутый треугольник», что позволяет получить необходимые фазные и линейные напряжения.

Заземление первичной обмотки является рабочим, вторичной - защитным для обеспечения безопасной работы персонала в случае пробоя изоляции. В первую вторичную обмотку (соединение «звезда с землей») включаются измерительные приборы, а вторая (соединение «разомкнутый треугольник») используется для контроля изоляции в ТН со стороны 10,5 кВ.

 

Рисунок 8 - Схема подключения трансформатора напряжения

 

ТН выбираются по:

- напряжению: ;

вторичной нагрузке в выбранном классе точности , а при соединении однофазных трансформаторов в звезду .

 

Таблица № 14

Прибор и место его установки		Тип	Мощ-ть одной обм-ки, ВА	Число обм-к	Число приборовОбщая мощность
								, Вт ,Вар
ВН 35 кВ
Wh/ varh	Цепь отходящих линий	CE302	3,0 Вт	2	0,38	0,925	1	6	14,5
ИМФ		-	15	1	1	0	1	15	-
Итого								21	14,5
ЗНОМ-35-65 У1		Однофазный трансформатор напряжения
Устанавливаем по одному трансформатору в каждую фазу
НН 10,5 кВ
V	Секция СШ	Э-335	2	1	1	0	2	4	-
Wh/ varh	Цепь силового трансформатора и отходящих линий	САЗ-И674	3,0 Вт	2	0,38	0,925	3	18	43,5
Итого								22	43,5
ЗНОЛ.06-10		Однофазный трансформатор напряжения
Устанавливаем по одному трансформатору в каждую фазу

6
Выбор токоведущих частей и изоляторов

 

Токоведущие части в распределительном устройстве ВН выполняются гибкими сталеалюминевыми проводами марки АС. Сечение проводников и ошиновка в пределах ОРУ выбираем по экономической плотности

 

 

где  - экономическая плотность тока,

Таким образом, , что соответствует АС-450/56.

Проверка токопровода АС-450/56 на схлёстывание не проводится, так как кА.

В цепях транзитных линий расчетный ток составляет 165 А, следовательно, ошиновку этих присоединений выполняем проводом АС-240/39.

Гибкие провода крепятся на гирляндах подвесных изоляторов типа ПФ6-В с числом изоляторов в гирлянде 4 при напряжении 35 кВ.

Все соединения внутри ЗРУ 10,5 кВ, включая сборные шины, выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного сечения, выбор которых производится по допустимому току

 

 

 - ток за вторичной обмоткой трансформатора.

Принимаем однополосные алюминиевые шины 60×6 , . Прокладка шин строго горизонтальная при расположении большой грани полосы в вертикальной плоскости.

Выбранное сечение проверяется

§ на термическую стойкость

 

 

Где  - минимальное сечение проводника, отвечающее требованию термической стойкости при КЗ, определяется

 

 

Где   - тепловой импульс, выделяемый токам КЗ;

 для алюминиевых шин;

получаем:

 

 

§ на механическую прочность

Жесткие шины, укрепленные на изоляторах, представляют собой колебательную систему. Механический резонанс в системе не возникает, если собственные частоты колебаний более 200 Гц

 

откуда следует

Исходя из экономических соображений, необходимо увеличить пролет, величина которого пропорциональна  - моменту инерции поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению изгибающей силы; наиболее выгодно в этом отношении горизонтальное положение шин, при этом ; получаем

 

 

Применяем расположение шин плашмя; пролет, т.е. расстояние между соседними изоляторами фазы ; расстояние между фазами .

Наибольшее усилие, возникающее при трехфазном КЗ

 

 

Максимальный изгибающий момент на шину

 

 

Напряжение в материале шины, возникающее при воздействии изгибающего момента

 

 

Где  - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия; при выбранном расположении шин

 

 

Получаем

 

 

Шины динамически устойчивы при

 

 

Принимаем к установке шины прессованные из алюминиевого сплава марки АДЗ1Т с допустимым механическим напряжением в материале шин .

Гибкие шины крепятся на гирляндах подвесных изоляторов ПФ 70А (подвесной фарфоровый) с достаточно большим расстоянием между фазами.

Сборные шины крепятся на опорных фарфоровых изоляторах.

Выбор шинных изоляторов осуществляется

-   по номинальному напряжению

    по допустимой нагрузке

 

 

Где  - сила, действующая на изолятор;

 - допустимая нагрузка на головку изолятора;

 

Примем к установке опорные штыревые изоляторы

СНШ - 10 - 10 - 5 - 1УХЛ1, в итоге получим:

 

 

Изоляторы проходят по механической прочности.

 

7
Собственные нужды подстанции

 

Собственные нужды подстанции зависят от типа подстанции, мощности трансформаторов, типа электрооборудования, вида обслуживания подстанции, вида оперативного тока и включают в себя:

§ наиболее ответственные - оперативные цепи, системы связи и телемеханики, системы охлаждения трансформаторов, аварийное освещение, система пожаротушения;

§ освещение, отопление, вентиляция;

Потребители СН присоединяются к сети 0,4 кВ, которая получает питание с понижающих трансформаторов. Мощность ТСН должна выбираться по нагрузкам с учетом коэффициентов загрузки и одновременности, а также с учетом перегрузочной способности трансформаторов в послеаварийном режиме.

 

Таблица 15 - Нагрузка собственных нужд подстанции

Вид потребителя	Установленная мощность		Нагрузка
	единицы, кВт x количество	всего, кВТ				Р, кВт	Q,кВАр
Охлаждение ТДН-10000/35	1,5х2	3	0,85		0,62	3	1,9
Подогрев ВБЭТ-35	4,4х3	13,2	1		0	13,2	0
Подогрев приводов разъединителей	0,6х8	4,8 ⇐ Предыдущая123Следующая ⇒ Поделиться с друзьями: Состав сооружений: решетки и песколовки: Решетки – это первое устройство в схеме очистных сооружений. Они представляют... Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции... Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу... Семя – орган полового размножения и расселения растений: наружи у семян имеется плотный покров – кожура...  © cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста. Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы! 0.312 с.