Электрическая часть станций и подстанций

метки: Подстанция, Электрический, Дисциплина, Станция, График, Трансформатор, Проверка, Напряжение

Негосударственное образовательное учреждение высшего образования Московский технологический институт Факультет техники и современных технологий Кафедра энергетики КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине Электрическая часть станций и подстанций на тему: «Проектирование районной понизительной подстанции напряжения в 35/10 кв разных мощностей» Уровень образования Направление Профиль Выполнил: Студент курса Форма обучения заочная Москва 018

2 Содержание Введение Исходные данные.. 5 Построение графиков нагрузки подстанции Выбор числа и мощности трансформаторов и расчет на перегрузочную способность 4 Выбор трансформатора собственных нужд 5 5 Выбор главной схемы электрических соединений. 6 6 Выбор марки и сечения проводов линий высокого и низкого напряжения 7 7 Расчет токов короткого замыкания Выбор оборудования со стороны ВН подстанции Выбор и проверка ошиновки распределительного устройства высокого напряжения Выбор ограничителя перенапряжений Выбор высоковольтного выключателя Выбор и проверка разъединителя Выбор трансформатора тока в цепи высоковольтного выключателя Выбор трансформатора тока в цепи силового трансформатора Выбор и проверка трансформатора напряжения Выбор оборудования со стороны НН подстанции Выбор и проверка шинного моста Выбор ячейки вводного и секционного выключателей Выбор и проверка сборных шин Выбор ячейки отходящей линии Выбор ограничителей перенапряжений Выбор и проверка трансформатора напряжения. 49 Заключение 51 Список используемых источников.. 5

3 Введение Произведенную электрическую энергию передают на дальние расстояния под высоким напряжением (до 500 кв), значительно уменьшая тем самым электрические потери в линиях электропередачи. Конечные потребители (предприятия и жилые районы) получают электроэнергию под напряжением 0 В или 380 В. Это осуществляется за счет понижения высокого напряжения электротехническими устройствами. Самым распространенным электротехническим устройством, применяемым для понижения высокого напряжения и распределения электроэнергии до конечных потребителей, является трансформаторная подстанция. Обычно она включает в себя силовые трансформаторы, распределительные устройства, схемы автоматического управления и защиты, а также вспомогательные сооружения. Для распределения электроэнергии по объектам без понижения или повышения напряжения используют распределительные подстанции электроэнергии, которые обычно устанавливаются вне трансформаторных подстанций. В зависимости от конструкторских решений, трансформаторные подстанции бывают закрытыми или открытыми. Закрытые подстанции устанавливаются в специальных зданиях. А открытые подстанции строятся вне здания, непосредственно на открытом воздухе. Целью данной курсовой работы является рассмотрение основных вопросов проектирования и выбора оборудования электрической подстанции. 3

Измерительные трансформаторы напряжения. Измерительные трансформаторы ...

... рассчитана на высокое напряжение, а их сечение – на большие токи. Измерительные трансформаторы делятся на трансформаторы тока и трансформаторы напряжения. Их применение дает возможность пользоваться одними и теми же ... включается непосредственно в сеть высокого напряжения. На станциях и подстанциях трансформатор напряжения своей первичной обмоткой (W 1) подключается к шинам подстанции (станции) или к ...

4 Тип подстанции Проходная 35/10 кв 1 Исходные данные Таблица 1.1 Исходные данные Тип ВЛ высокого напряжения Напряжение ВЛ ВН, кв Длина ВЛ ВН, км Расположение проводов, м Мощность короткого замыкания S, МВА Одноцепная Треугольник 3 м 700 Таблица 1. Исходные данные кз Наименование потребителя Максимальная мощность, МВт Напряжение питающих линий, кв Количество питающих линий cosϕ Сельскохозяйственный район 10 0,85 Машиностроительный завод ,83 Предприятие цветной металлургии Предприятие текстильной промышленности Предприятие бумажной промышленности , , ,83 4

5 Построение графиков нагрузки подстанции Суточные типовые графики нагрузки представлены на рисунках.1,.3,.5,.7,.9. Перевод типового графика нагрузки в график нагрузки заданного потребителя производится по формуле.1: n P =, (.1) 100 % i расч P i, % где n i ордината соответствующей ступени типового графика, %; P расч расчетная мощность предприятия согласно задания, МВт. Результаты расчетов по формуле (.1) для каждого из графиков сводятся в таблицы Суточные графики, построенные по результатам расчетов в таблицах.1-.10, представлены на рисунках.,.4,.6,.8,.10. Рисунок.1 Суточный типовой график нагрузки сельскохозяйственного района ( зимний, летний) 5

6 Таблица.1 Расчет зимнего графика нагрузки для сельскохозяйственного района Час n i, % 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,9 1,5 1,8 1,9 1,8 P i, МВт Час n i, % 1,8 1,9 1,8 1,6 1, 1,1 1 0,9 0,6 0,4 0,4 P i, МВт Таблица. Расчет летнего графика нагрузки для сельскохозяйственного района Час n i, % 0,3 0,3 0, 0, 0,3 0,3 0,3 0,3 0,8 0,8 1,4 1,74 P i, МВт Час n i, % 1,4 1,4 1,6 1,4 1 0,8 0,8 0,6 0,3 0,3 0,3 0,3 P i, МВт Рисунок. Суточный график нагрузки сельскохозяйственного района 6

7 Рисунок.3 Суточный типовой график нагрузки машиностроительного завода ( зимний, _летний) Таблица.3 Расчет зимнего графика нагрузки для машиностроительного завода Час n i, % 1,6 1,6 1,6 1,6 0,4 0, ,8,8 P i, МВт Час n i, % 4 4 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 3,6 1,6 1,6 P i, МВт Таблица.4 Расчет летнего графика нагрузки для машиностроительного завода Час n i, % 1,4 1,4 1, 1, 0, 0, 0, 0, 3,6 3,6 P i, МВт Час n i, % 3,4 3,4 3, 3, 3 3 1, 1, 3, 3, 1,4 1,4 P i, МВт 7

8 Рисунок.4 Суточный график нагрузки предприятия машиностроительного завода Рисунок.5 Суточный типовой график нагрузки предприятия цветной металлургии ( зимний, летний) 8

9 Таблица.5 Расчет зимнего графика нагрузки для предприятия цветной металлургии Час n i, % P i, МВт Час n i, % P i, МВт Таблица.6 Расчет летнего графика нагрузки для предприятия цветной металлургии Час n i, % 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6, P i, МВт Час n i, % ,5 7,5 7,5 6,5 6,5 6,5 6,5 P i, МВт Рисунок.6 Суточный график нагрузки предприятия цветной металлургии 9

Электроснабжение химического предприятия по производству синтетических каучуков

... категорий. Опираясь на данные, приведенные в таблице 1.1, определена степень надежности электроснабжения ЭП. 2 Расчет электрических нагрузок предприятия Генеральный план завода представлен на рисунке 2.1. ... размещение электрических нагрузок и т.п. Актуальность темы выпускной квалификационной работы заключается в том, что создание надежных и эфективных систем электроснабжения, освещения, ...

10 Рисунок.7 Суточный типовой график нагрузки предприятия текстильной промышленности ( зимний, _летний) Таблица.7 Расчет зимнего графика нагрузки для предприятия текстильной промышленности Час n i, % 0,4 0,4 0,4 0,4 0,1 0, ,7 0,7 P i, МВт Час n i, % 1 1 0,9 0,9 0,9 0,9 0,5 0,9 0,9 0,9 0,4 0,4 P i, МВт Таблица.8 Расчет летнего графика нагрузки для предприятия текстильной промышленности Час n i, % 0,35 0,3 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,9 0,9 0,5 0,5 P i, МВт Час n i, % 0,85 0,85 0,8 0,8 0,75 0,75 0,3 0,3 0,8 0,8 0,35 0,35 P i, МВт 10

11 Рисунок.8 Суточный график нагрузки предприятия текстильной промышленности Рисунок.9 Суточный типовой график нагрузки предприятия бумажной промышленности ( зимний, _летний) 11

12 Таблица.9 Расчет зимнего графика нагрузки предприятия бумажной промышленности Час n i, % 3,5 3,5 3,5 3,5 1,5 1, P i, МВт Час n i, % 5 5 4,5 4,5 4,5 4,5,5 4,5 4,5 4,5 4 4 P i, МВт Таблица.10 Расчет летнего графика нагрузки предприятия бумажной промышленности Час n i, %,75,75,5,5 0,75 0,75 0,75 4,5 4,5 4,5,5,5 P i, МВт Час n i, % 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 1,75 1, ,5 3,5 P i, МВт Рисунок.10 Суточный график нагрузки предприятия бумажной промышленности 1

13 По полученным суточным графикам нагрузки потребителей необходимо построить суммарный график нагрузки проектируемой подстанции согласно выражения.: P = Р + Р + Р + Р,, (.) Σ ПС(i) i пост пер сн где суммарная мощность всех предприятий на i-ступени, МВт Р пост постоянные потери, которые составляют 1% от максимальной суммарной нагрузки ПС, МВт. Р пер переменные потери, зависящие от значения мощности каждой ступени, МВт. Р сн потери на собственные нужды, которые составляют 0,5% от максимальной суммарной нагрузки ПС, МВт. Результаты расчетов по формуле (.) для каждого из графиков сводятся в таблицы Суммарные суточные графики, построенные по результатам расчетов в таблицах.11-.1, представлены на рисунке.11. Таблица.11 Расчет суммарного зимнего графика нагрузки подстанции Час 13,9 13,9 13,9 13,9 10, 10, 0,4 0,9 1,5 1,8 18,4 0,3 P i, МВт 0, 0,11 ΔP пост, МВт ΔP сн, МВт 0,88 0,88 0,88 0,88 0,47 0,47 1,89 1,99,1,16 1,54 1,87 ΔP пер, МВт 15,1 15,1 15,1 15,1 10,9 10,9,6 3, 3,9 4,3 0,3,5 P ПС(i), МВт Час 1,8 0,9 0,8 0,6 0, 14, ,9 17,6 14,4 14,4 P i, МВт 0, 0,11 ΔP пост, МВт ΔP сн, МВт,16, 1,99 1,97 1,93 1,85 0,9 1,47 1,46 1,41 0,94 0,94 ΔP пер, МВт 4,3 4,5 3, 3,1,9,4 15,3 19,8 19,7 19,3 15,7 15,7 P ПС(i), МВт 13

14 Таблица.1 Расчет суммарного летнего графика нагрузки подстанции Час 11,3 11,3 10, 10, 7,8 7,8 7,8 14,1 18,8 18,8 15, 15,5 P i, МВт 0, 0,11 ΔP пост, МВт ΔP сн, МВт 0,58 0,58 0,47 0,47 0,8 0,8 0,8 0,9 1,61 1,61 1,04 1,09 ΔP пер, МВт 1, 1, ,41 8,41 8,41 15,3 0,7 0,7 16,5 16,9 P ПС(i), МВт Час 19, 19, 18,9 18, ,3 11,6 11,4 14,8 14,8 11,8 11,8 P i, МВт 0, 0,11 ΔP пост, МВт ΔP сн, МВт 1,67 1,67 1,6 1,58 1,47 1,1 0,61 0, ,63 0,63 ΔP пер, МВт 1,1 1,1 0,8 0,6 19,8 17,8 1,5 1,3 16,1 16,1 1,8 1,8 P ПС(i), МВт P, МВт Зимний суточный график t, ч Летний суточный график Рисунок.11 Суммарный суточный график нагрузки подстанции 14

Реконструкция и модернизация подстанции «Ильинск»

... расчёта сводим в таблицы 2.2-2.4 Таблица 2.2 Суточный график изменения нагрузки подстанции (сторона 110 кВ ) Мощность Интервал времени, час 0 - 4 4 - 8 8 - 14 14 ... 4 8 14 21 24 час Рис.1 Таблица 2.3 Суточный график изменения нагрузки подстанции (сторона 35 кВ ) Мощность Интервал времени, час 0 - 4 4 - 8 8 - 14 14 ...

15 Таблица.13 Построение годового графика по продолжительности нагрузок ступени P P i, МВт t iз, ч t iл, ч T iз, ч T iл, ч T i =T iз +T i T i, iл МВт ч 1 4, , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,5 0 16, ,5 1 16, , , ,5 4 15, , , ,5 7 1, ,5 8 1, , , Итого 1539 Годовой график по продолжительности нагрузок представлен на рисунке.1. 15

16 Р, МВт t, ч Рисунок.1 Годовой график по продолжительности нагрузок Площадь, ограниченная кривой графика активной нагрузки, численно равна энергии, отпущенной с шин подстанции потребителям за рассматриваемый период (год) W, МВт ч, определяется по формуле.3: п Wп = Pi ti, (.3) где P i мощность на i-ой ступени графика, МВт; t i — продолжительность i-ой ступени, ч. Для удобства расчета данные вычисления выполнены в таблице.13. По данным таблицы.13 W п = 1539 МВт ч. Средняя нагрузка за год P ср, МВт, определяется по формуле.4: P ср W t п =, (.4) п где t п — продолжительность рассматриваемого периода ( t п = 8760 ч) Pср = = 17,5 МВт

17 Коэффициент заполнения графика k з.г., о.е., определяется по формуле.5: k P ср з.г. =, (.5) Рmax 17,5 k з.г. = = 0,71. 4,5 Продолжительность использования максимальной нагрузки T maх, ч, определяется по формуле.6: T max W Р п =, (.6) max 1539 Tmax = = 656,8 ч. 4,5 Для построения графика полной мощности необходимо произвести расчет средневзвешенного коэффициента мощности нагрузки. Средневзвешенный коэффициент мощности нагрузки tgφ св, определяется по формуле.7: tgφ = св P tgφ + P tg φ +…, (.7) 1(i) 1 (i) Р1 n(i) Далее вычисляется полная мощность нагрузки S (i), МВА по формуле.8: S = P 1+ tg,, (.8) Σ (i) (i) св(i) Данные всех расчетов сводятся в таблицы График полной мощности представлен на рисунке

18 Таблица.14 Расчет зимнего графика полной мощности нагрузки Час 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,9 1,5 1,8 1,9 1,8 P i, МВт 0,85 0,6 cosφ tgφ 1,6 1,6 1,6 1,6 0,4 0,4 0,83 0, ,8,8 P i, МВт cosφ tgφ ,83 0, P i, МВт cosφ tgφ 0,4 0,4 0,4 0,4 0,1 0,1 0,78 0, ,7 0,7 P i, МВт cosφ tgφ 3,5 3,5 3,5 3,5 1,5 1,5 0,83 0, P i, МВт cosφ tgφ 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,68 0,68 0,67 0,67 0,67 0,67 tgφ св 13,9 13,9 13,9 13,9 10, 10, 0,4 0,9 1,5 1,8 18,4 0,3 P ПС(i), МВт 16,8 16,8 16,8 16,8 1, 1, 4,6 5, 5,9 6,3, 4,5 S i, МВА Час 1,8 1,9 1,8 1,6 1, 1,1 1 0,9 0,6 0,4 0,4 P i, МВт 0,85 0,6 cosφ tgφ 4 4 3,6 3,6 3,6 3,6 0,83 0,67 3,6 3,6 3,6 1,6 1,6 P i, МВт cosφ tgφ ,83 0, P i, МВт cosφ tgφ 1 1 0,9 0,9 0,9 0,9 0,5 0,9 0,9 0,9 0,4 0,4 P i, МВт 0,78 0,80 cosφ tgφ 5 5 4,5 4,5 4,5 4,5,5 4,5 4,5 4,5 4 4 P i, МВт 0,83 0,67 cosφ tgφ 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,68 0,68 0,68 0,67 0,67 tgφ св 1,8,0 0,9 0,8 0,6 0, 14,1 18,0 17,9 17,6 14,4 14,4 P ПС(i), МВт 6,3 6,5 5, 5,1 4,8 4,4 17,0 1,7 1,6 1,3 17,4 17,4 S i, МВА 18

19 Таблица.15 Расчет летнего графика полной мощности нагрузки Час 0,3 0,3 0, 0, 0,3 0,3 0,3 0,3 0,8 0,8 1,4 1,74 P i, МВт 0,85 0,6 cosφ tgφ 1,4 1,4 1, 1, 0, 0, 0, 0, 3,6 3,6 P i, МВт 0,83 0,67 cosφ tgφ 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 6, P i, МВт 0,83 0,67 cosφ tgφ 0,35 0,3 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,05 0,78 0,80 0,9 0,9 0,5 0,5 P i, МВт cosφ tgφ,75,75,5,5 0,75 0,75 0,75 0,83 0,67 4,5 4,5 4,5,5,5 P i, МВт cosφ tgφ 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,68 0,68 0,67 0,67 tgφ св 11,3 11,3 10, 10, 7,8 7,8 7,8 14,1 18,8 18,8 15, 15,5 P ПС(i), МВт 13,6 13,6 1,3 1,3 9,4 9,4 9,4 16,9,7,7 18, 18,6 S i, МВА Час 1,4 1,4 1,6 1,4 1 0,8 0,8 0,6 0,3 0,3 0,3 0,3 P i, МВт 0,85 0,6 cosφ tgφ 3,4 3,4 3, 3, 3 3 1, 0,83 0,67 1, 3, 3, 1,4 1,4 P i, МВт cosφ tgφ ,5 7,5 7,5 6,5 6,5 6,5 6,5 P i, МВт 0,83 0,67 cosφ tgφ 0,85 0,85 0,8 0,8 0,75 0,75 0,3 0,3 0,8 0,8 0,35 0,35 P i, МВт 0,78 0,80 cosφ tgφ 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 4,5 1,75 1,75 0,83 0, ,5 3,5 P i, МВт cosφ tgφ 0,67 0,67 0,67 0,67 0,67 0,68 0,67 0,67 0,68 0,68 0,67 0,67 tgφ св 19, 19, 18,9 18,7 18,0 16,3 11,6 11,4 14,8 14,8 11,8 11,8 P ПС(i), МВт 3,1 3,1,7,5 1,7 19,7 13,9 13,7 17,9 17,9 14, 14, S i, МВА 19

«Реконструкция электрической части подстанции 110/10 кВ

... нагрузки: где максимальная нагрузка, подключенная на данном напряжении МВт. 3 Выбор оптимальной мощности трансформаторов на подстанции 110/10 кВ «Тяговая» Рассчитаем мощность для выбора трансформатора: ... Pк 85 0,05 1680 168 кВт. Расчет приведенные потери мощности трансформатора в режиме х. х.; ТДН- ... 1,24 697428,08 руб. Годовые отчисления определим по формуле: ТДН-10000/110/10: ИО pсум К. (3.19) ИО ...

20 S, МВА Зимний суточный график t, ч Летний суточный график Рисунок.13 График полной мощности подстанции 0

21 3 Выбор числа и мощности трансформаторов и расчет на перегрузочную способность Мощность каждого из двух трансформаторов на подстанции выбирается из условия 3.1: S нт, МВА где max S (3.1) 1, 4 max S нт, S максимальная расчетная мощность подстанции, МВА; 6,5 Sнт > = 18,9 МВА. 1, 4 Выбирается ближайший по стандартной шкале мощностей трансформатор марки ТРДНС-5000/35/10 с номинальной мощностью Sнт = 5МВА. Выбранные трансформаторы необходимо проверить по требованиям ГОСТ [4].

Условие проверки на систематическую перегрузку определяется по выражению 3.: S n S, (3.) нт max где n количество трансформаторов на подстанции. 5 > 6,5 50 МВА > 6,5 МВА. Проверка на систематическую перегрузку выполняется. Далее производится проверка на аварийную перегрузку, которая возникает при аварийном отключении или плановом выводе в ремонт одного из двух трансформаторов. Для расчета коэффициентов начальной загрузки и аварийной перегрузки необходимо на графике полной мощности нагрузки подстанции отложить прямую соответствующую номинальной мощности трансформатора. Расчет ведется по зимнему графику нагрузки, так как величина нагрузки в зимний период выше. 1

22 S, МВА t, ч Рисунок 3.1 Зимний суточный график нагрузки подстанции График имеет два максимума, причем больший по тепловому импульсу следует за меньшим. В этом случае величина и длительность перегрузки определяется по параметрам большего максимума, а меньший максимум учитывается в эквивалентной начальной нагрузке предшествующего десятичасового периода, т.е. длительность десятичасового периода откладывается в сторону меньшего максимума по тепловому импульсу. Эквивалентная нагрузка трансформатора предшествующего перегрузке периода S экв.1, МВА, определяется по формуле 3.3: S экв.1 = t<> t п S t<> t i п t t i i, (3.3) ,8 1, 4,6 1 5, 1 + 5,9 1+ 6,3 1+, 1+ 4,5 1 Sэкв.1 = = 1,3 МВА. 10 Эквивалентная нагрузка трансформатора за период перегрузки S экв., МВА, определяется по формуле 3.4: S экв. = t<> t п S t<> t i п t t i i, (3.4) S экв. 6,3 1+ 6,5 1+ 5, 1+ 5,1 1 = = 5,8 МВА. 4

Расчёт токов короткого замыкания и выбор трансформаторов тока

... и реактивное сопротивления трансформатора № 2: Найдем относительные активное и реактивное сопротивления кабеля l 3 : Находим полное эквивалентное сопротивление цепи от Г 1 до точки К1 : Определим относительный ток короткого замыкания в ...

23 Коэффициент начальной загрузки k 1, о.е., определяется по формуле 3.5: k S экв.1 1 =, (3.5) Sнт 1,3 k1 = = 0,85. 5 Коэффициент перегрузки k, о.е., определяется по формуле 3.6: k S S экв. =, (3.6) нт 5,8 k = = 1, ‘ По графикам из ГОСТ, в зависимости от k1 = 0,85 и hав = 4 ч и системы охлаждения трансформатора Д допустимый коэффициент перегрузки k доп[4].

kдоп = 1,36. Так как k доп = 1,36 > k = 1, 03, трансформаторы ТРДНС-5000/35 удовлетворяют требованиям ГОСТ по условиям аварийной перегрузки. Номинальные данные трансформатора ТРДНС-5000/35 сведены в таблицу 3.1 [14].

Таблица 3.1 Номинальные данные трансформатора Тип S нт, МВА U н вн,кв U н нн, кв ΔP хх, квт ΔP кз, квт I хх, % U к, % ТРДНС- 5000/35/ , ,5 9,5 3

24 4 Выбор трансформатора собственных нужд Подстанции средней мощности проектируются с питанием цепей защиты, управления, сигнализации на переменном оперативном токе. Приемниками энергии системы собственных нужд подстанции являются: 1) электродвигатели системы охлаждения трансформаторов;

• устройства обогрева масляных выключателей и шкафов с установленными в них электрическими аппаратами и приборами;
• 3) электрическое отопление и освещение, системы пожаротушения. Мощность, расходуемая на собственные нужды подстанции, составляет 1 % от полной мощности подстанции S сн, кв А, и определяется по формуле 4.1 [14]: S = 0,01 S, (4.1) сн max 3 Sсн = 0,01 6,5 10 = 65 ква. Расчетная мощность, расходуемая на собственные нужды подстанции, с учётом коэффициента спроса S расч сн, кв А, определяется по формуле 4.: Sрасчсн = kс S сн, (4.) где k с коэффициент спроса (принимается kс = 0,7 0,8 [14]).

  Sрасч сн = 0,8 65 = 1 ква. Мощность ТСН S тсн, кв А, выбирается по условию 4.3: S (4.3) расч сн S тсн, kпг где k пг коэффициент допустимой аварийной перегрузки ( k пг = 1, 4 ) [14].

1 Sтсн 1, 4 Sтсн 151,4. Выбираем два трансформатора собственных нужд типа ТМГ 160/10. 4

25 5 Выбор главной схемы электрических соединений При выборе схемы электрических соединений, прежде всего, учитывается тип подстанции. Основным фактором в выборе схемы соединений является число присоединений на стороне ВН: nпр = nлин + nт, где n пр число присоединений; n число питающих линий; лин n число трансформаторов. т n пр = + = 4. Определяющую роль в выборе схемы играет напряжение на шинах. Напряжение на шинах ВН U ВН = 35 кв. Исходя из вышеуказанных величин, на ВН целесообразно применить схему: «мостик». Рисунок 5.1 Схема РУ ВН где Достоинства: 1) простота исполнения;

• наглядность;
• 3) экономичность;
• Недостатки: 1) увеличение тока к.з. в линии, большая длительность к.з.;
• Число присоединений на стороне НН: n = n + n, пр лин т n пр число присоединений;
• n число питающих линий;
• лин n число трансформаторов. т n пр = 15 + = 17. Напряжение на шинах НН U НН = 10,5 кв. На шинах НН выбираем две секционированные системы сборных шин. 5

26 Достоинства: 1) простота исполнения;

• не требует больших капитальных затрат;
• 3) удобна с точки зрения эксплуатации и ремонта;
• 4) авария на сборных шинах приводит к отключению только одного источника и лишь части потребителей. Недостатки: 1) при ремонте одной половины установки вторая половина остаётся без резерва;

— при ремонте одного из трансформаторов и отказе секционного выключателя половина установки остаётся без питания. Согласно рисунку 5. при отказе или выходе из строя одного из трансформаторов автоматика включит секционный выключатель QB, который в нормальном состоянии разомкнут. Рисунок 5. Распределительное устройство НН подстанции 6

Расчет и проектирование отпаечной тяговой подстанции постоянного тока

... разъединители РКЖ-3,3/3000 1.1 Тяговые подстанции постоянного тока Определение числа и мощности выпрямителей тяговой подстанции постоянного тока Необходимое число рабочих выпрямителей определяется по формуле (1) где средний ток подстанции, А; номинальный ток выпрямителя, А. В связи ...

27 6 Выбор марки и сечения проводов линий высокого и низкого напряжения В линиях электропередачи напряжением кв как правило используется провод марки АС. Сечения проводов линий высокого и низкого напряжения в нормальном режиме определяются по экономической плотности тока. Максимальный ток рабочего режима I max, А, определяется по формуле 6.1: max I max = 3 U вн n S, (6.1) где U вн напряжение подстанции со стороны высокого напряжения, кв; n число цепей питающей линии, шт. 3 6,5 10 Imax = = 437,1А Найденному в разделе два значению Т мax = 656,8 ч. для сталеалюминевого провода соответствует экономическая плотность тока j эк = 1 А/мм [13].

Экономическое сечение питающей линии F эк,мм, определяется по формуле 6.: F эк I j max =, (6.) эк где j эк экономическая плотность тока, А/мм. 437,1 Fэк = = 437,1мм. 1 Учитывая то, что на ВЛ напряжением 35 кв максимальное сечение применяемого провода составляет 150 мм, необходима постройка новых линий 35 кв с использованием опор и габарита ВЛ 110 кв. Это позволит использовать на ВЛ провод марки АС-400 с I доп = 835А, r = 1,3 см [8].

В связи с изменением габарита ВЛ измениться межфазное расстояние, указанное в исходных данных. Окончательно принимается расположение проводов треугольником с расстоянием между фазами 4,5 метра. Условие проверки по допустимому току определяется по выражению 6.3: I max I доп, (6.3) 437,1 А < 835 А. Далее производится проверка выбранных проводов по условиям возникновения короны. 7

28 Разряд в виде короны возникает при максимальном значении начальной критической напряженности электрического поля E,кВ/см, и определяется по формуле 6.4: окр 0,99 Eокр = 30,3 m 1+, (6.4) r 0 где m коэффициент учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m = 0,8 [7]); r радиус провода, см. 0 0,99 Eокр = 30,3 0,8 1+ = 31,36 кв/см. 1,3 Напряженность электрического поля около поверхности нерасщепленного провода Е max, кв/см, определяется по формуле 6.5: E max = 0,354 U, (6.5) Dср r0 lg r0 где U линейное напряжение, кв; D ср среднегеометрическое расстояние между проводами фаз, см. Среднегеометрическое расстояние между проводами D ср, см, определяется по формуле 6.6: D = D D D, (6.6) 3 ср где D 1,D 3,D1 3 расстояние между соседними фазами, см. 3 Dср = 333 = 3м. 0, Emax = = 4,03кВ/см ,3 lg 1,3 Условие проверки на коронирование определяется по выражению 6.7: E 0,9E, (6.7) max окр 3,75 кв / см< 0,9 31,36 = 31,36 кв / см. 8

29 Аналогично производится выбор и проверка проводов отходящих ВЛ 10 кв. Проверка проводов 10 кв по условиям короны не требуется. Данные всех расчетов сводятся в таблицу 6.1. Таблица 6.1 Выбор и проверка проводов отходящих ВЛ 10 кв Наименование потребителя P, МВт n, шт cosϕ I m ax, А F эк, А Марка провода I дл. доп, А Сельскохозяйственн ый район Машиностроительны й завод Предприятие цветной металлургии Предприятие текстильной промышленности Предприятие бумажной промышленности 0,85 67,9 67,9 АС ,83 69,6 69,6 АС ,83 139,1 139,1 АС , АС ,83 173,9 173,9 АС

Режим работы силовых трансформаторов и регулирование напряжения ...

... регулирования напряжения силовых трансформаторов схемы электроснабжения При выборе руководствуемся номинальными мощностями и напряжением, представленными в задании. Таблица 1. Тип трансформаторов. ... токов в линиях. В расчетах применяем стандартную формулу расчета токов: Трансформатор Т1: Ток в линии Л1: Ток в линии Л2: Ток ... 6.2 Проверка шин на динамическую и термическую устойчивость Проверка проводов ...

30 7 Расчет токов короткого замыкания Схема замещения показана на рисунке 7.1. Рисунок 7.1 Схема замещения подстанции Расчет токов короткого замыкания выполняется в системе именованных единиц. Производится расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания I (3) П(К1) для точки К 1. Индуктивное сопротивление системы X c, Ом, определяется по формуле 7.1: Uсн X c =, (7.1) S кз где U сн средне — номинальное напряжение ступени короткого замыкания, кв; S кз мощность короткого замыкания по заданию, МВА. 37 = = 1,956 Ом. Xc 700 Активное сопротивление линии электропередачи формуле 7.: л л R л, Ом, определяется по R = r L, (7.) где r л удельное активное сопротивление провода, Ом/км; L длина линии, км. R л = 0, =,34 Ом. Индуктивное сопротивление линии электропередачи X л, Ом, определяется по формуле 7.3: X = x L, (7.3) где x л удельное индуктивное сопротивление провода, Ом/км; X = 0, = 11,8 Ом. л л л 30

31 Результирующее сопротивление до точки короткого замыкания К 1 определяется по формуле 7.4: K1 ( ) ( ) ( ) c л л Z Σ K1, Ом, ZΣ = X + X + R, (7.4) ZΣ = 1, ,8 +,34 = 13,97 Ом. K1 Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания I (3) П(К1), ка для точки К 1 определяется по формуле 7.5: вн (3) Uсн I П(К1) =, 3 Z Σ K1 (7.5) (3) 37 I П(К1) = = 1, 6 ка. 3 13,97 Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания Т а, которая может быть определена по формуле 7.6: X X рез рез Т а = =, ω Rрез πf Rрез (7.6) где X рез результирующее индуктивное сопротивление до точки КЗ; R рез результирующее активное сопротивление до точки КЗ. 13,776 Та = = 0, ,14 50,34 Ударный ток i у, ка, определяется по формуле 7.7: Т а (3) i 1 е I, у 0,01 = + П(К1) (7.7) 0,01 0,0187 iу = 1+ е 1,6= 3,6 ка. Производится расчет начального значения периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания I (3) П(К) для точки К. 31

32 7.8: Индуктивное сопротивление системы * X c, Ом, определяется по формуле U X =, (7.8) * сн c Sкз * 10,5 X c = = 0,158 Ом. 700 Активное сопротивление линии электропередачи формуле 7.9:

• R л, Ом, определяется по нн * U сн R л = R л, вн Uсн (7.9) нн где U сн средне-номинальное напряжение на стороне обмотки низкого напряжения трансформатора, кв;
• вн U сн средне-номинальное напряжение на стороне обмотки высокого напряжения трансформатора, кв. * 10,5 R л =,34 = 0,188 Ом. 37 * Индуктивное сопротивление линии электропередачи X л, Ом, определяется по формуле 7.10: нн * U сн X л = X л, вн Uсн (7.10) * 10,5 X л = 11,8 = 0,95 Ом. 37 Активное сопротивление трансформатора формуле 7.11: R * т, Ом, определяется по Р U 10 R =, (7.11) 3 * кз cн т Sн где Ркз потери короткого замыкания трансформатора, квт;
• U cн средне-номинальное напряжение обмотки низкого напряжения трансформатора, кв;
• S номинальная мощность трансформатора, МВА. н 3

33 3 * ,5 10 R т = = 0,0 Ом Индуктивное сопротивление обмотки ВН трансформатора определяется по формуле 7.1: U U 10 K кз cн р Xвт = 1, Sн 4 X вт, Ом, (7.1) где U кз напряжение короткого замыкания трансформатора, %. K коэффициент расщепления. р 9,5 10,5 10 3,5 Xвт = 1 = 0,05 Ом Индуктивное сопротивление обмотки НН трансформатора определяется по формуле 7.13: X нт, Ом, U U 10 K кз cн р X нт =, Sн (7.13) 9,5 10,5 10 3,5 Xнт = = 0,733 Ом Суммарное индуктивное сопротивление цепи трансформатора определяется по формуле 7.14: * X т, Ом, X = X + X, (7.14) * т вт нт * X т = 0,05 + 0,733 = 0,785 Ом. Результирующее сопротивление до точки короткого замыкания К определяется по формуле 7.15: Z Σ K, Ом, * * * * X т * R т c л л ZΣ = X X R, K (7.15) 0,785 0,0 ZΣ = 0,158 0,95 0,188 1,5 Ом. K = 33

Наладка силовых трансформаторов

... 1. Измерение сопротивления изоляции обмоток трансформатора с наложением экранных колец Значение коэффициента К в зависимости от разности температур при заводских испытаниях (f2) и при измерении на ... потерь измеряют при температуре не ниже +10° С на трансформаторах, залитых маслом, при напряжении переменного тока, не превышающем 60% заводского испытательного напряжения, но не выше 10 ...

34 Начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания I (3) П(К), ка для точки К определяется по формуле 7.16: нн (3) Uсн I П(К) =, 3 Z Σ K (7.16) (3) 10,5 IП(К) = = 4,1 ка. 3 1,5 Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания Т а, которая может быть определена по формуле 7.17: X X рез рез Т а = =, ω Rрез πf Rрез (7.17) где X рез результирующее индуктивное сопротивление до точки КЗ; R рез результирующее активное сопротивление до точки КЗ. 1,505 Та = = 0,04. 3, ,198 Ударный ток i у, ка, определяется по формуле 7.18: Т а (3) i 1 е I, у 0,01 = + П(К) (7.18) 0,01 0,04 iу = 1+ е 4,1 = 9,6 ка. Тепловой импульс короткого замыкания формуле 7.19: B к, ка сек, определяется по B = I t, (7.19) (3) к П кз где t к.з. время КЗ, с. Время КЗ для отходящей линии t к.з.(линии), с, определяется по формуле 7.0: tк.з.(линии) = tр.з. + tв + TA, (7.0) где t р.з. время срабатывания релейной защиты, t р.з. (0,01 0,0) с; t в действительное время срабатывания выключателя, с; T A постоянная времени цепи КЗ ( T A = 0,06 [9]), с. 34

35 В распределительном устройстве 10 кв установлены выключатели ВВУ- СЭЩ. Собственное время отключения данных выключателей t в = 0,03с. Время КЗ для выключателя ячейки ввода t к.з.(я.в.), с, определяется по формуле 7.: tк.з.(я.в.) = 0,0 + 0,03 + 0,06 + 0,3 = 0,71 с. Тепловой импульс, ка с: B к(я.в) Bк(я.в) 4,1 0,71 11,9 = = ка с. tк.з.(я.в.) = tр.з. + tв + TA + Δt, (7.) Время КЗ на стороне ВН t к.з.(вн), с, определяется по формуле 7.3: tк.з.(вн) = tр.з. + tв + TA + 3Δt, (7.3) На ОРУ 35 кв устанавливаются элегазовые выключатели ВГБЭ-35, полное время отключения которых составляет t в = 0,055 с. tк.з.(я.в.) = 0,0 + 0, , ,3 = 1,05 с. Тепловой импульс B к(вн), ка сек: B = 1,6 1,05=,6 ка сек. к(вн) 35

36 8 Выбор оборудования со стороны ВН подстанции 8.1 Выбор и проверка ошиновки распределительного устройства высокого напряжения В случае выполнения ошиновки гибкими проводниками их сечение принимается, как правило, равным сечению провода линии высокого напряжения. Согласно ПУЭ, сборные шины электроустановок и ошиновки в пределах открытых и закрытых РУ всех напряжений по экономической плотности тока не проверяются. Таким образом, ошиновка ОРУ 35 кв выполняется проводом марки АС-400. Величина допустимого тока с поправкой на температуру окружающей среды I доп, А определяется по выражению 8.1: 70 ν = (8.1) 45 0 Iдоп I допном, где ν 0 действительная температура воздуха, 0 С; 70 0,7 Iдоп = 835 = 873,98 А. 45 Условие проверки по допустимому току определяется по выражению 8.: I max I доп, (8.) 437,1 А < 873,98 А. Выбранное сечение проверяется на термическую стойкость при протекании тока КЗ. Температура проводника до момента возникновения КЗ ν н, 0 С определяется по выражению 8.3: ( ) I max ν н =ν 0 + νдоп ν0 ном Iдоп, (8.3) где ν доп длительно допустимая температура проводника, 0 С; ν 0 ном номинальная температура воздуха +5 0 С, 0 С; 437,1 ν н = 0,7 + ( 70 5) = 31,96 873,98 0 С. По кривой, используя ν н, определяем сложную функцию температуры проводника до момента возникновения КЗ ƒ н = 31,96 0 С. 36

37 Сложная функция температуры проводника, при протекании тока КЗ ƒ к, 0 С определяется по выражению 8.4: k Bk fк = f н +, (8.4) g где k коэффициент учитывающий удельное сопротивление и эффективную теплоемкость проводника; g сечение проводника, мм. 3 1,054 3,6 10 fк = 31,96 + = 31, С. По кривой, используя ƒ к определяем конечное значение температуры проводника в режиме короткого замыкания ν к = 31,97 0 С. Условие проверки по термической стойкости определяется по выражению 8.5: ν ν, (8.5) к к доп где ν к доп допустимая температура нагрева шины при коротком замыкании, 0 С. 31,99 0 С < 00 0 С. 8. Выбор ограничителя перенапряжений На ОРУ 35 кв устанавливаются ОПН 35 кв (ОПН-35/40,5), которые используются для защиты силовых трансформаторов. ОПН 35 кв установлены в непосредственной близости от выводов 35 кв силовых трансформаторов. 8.3 Выбор высоковольтного выключателя Для установки на ОРУ 35 кв выбираются элегазовые выключатели марки ВГБЭ-35/630 УХЛ1 с электромагнитным приводом ПЭМ-3. Выбор и проверка высоковольтного выключателя сведены в таблицу 8.1. Таблица 8.1 Выбор и проверка высоковольтного выключателя 37

38 Расчетные данные Данные выключателя Условие проверки U уст = 35 кв U ном = 35 кв U ном U уст I max = 437,1 А I ном = 630 А I ном I max (3) I П = 1, 6 ка I отк.ном. = 1,5 ка I отк.ном. I » кз i у = 3,6 ка i дин = 35 ка i дин i у В к =,6кА с I терм. t терм. =1,5 3=468,8 ка с I терм t терм B к 8.4 Выбор и проверка разъединителя Выбирается разъединитель типа РГП-35/1000 УХЛ1 с приводом ПДГ- 9УХЛ1 (электродвигательный привод).

Выбор и проверка разъединителя сводится в таблицу 8.. Таблица 8. Выбор и проверка разъединителя Расчетные данные Данные разъединителя Условие проверки U уст = 35 кв U ном = 35 кв U ном U уст I max = 437,1 А I ном = 1000 А I ном I расч i у = 3,6 ка i дин = 40 ка i дин i уд В к =,6 ка с I терм. t терм. =16 1=56 ка с I терм t терм B к 8.5 Выбор трансформатора тока в цепи высоковольтного выключателя В высоковольтных выключателях ВГБЭ-35 используются встроенные трансформаторы тока. Выбор и проверка трансформатора тока сводится в таблицу 8.3. Таблица 8.3 Выбор и проверка трансформатора тока 38

39 Расчетные данные U уст = 35 кв I max = 437,1 А i у = 3,6 ка Данные трансформатора тока Uном Iном iуд Условие проверки = 35 кв U ном U уст = 500А I ном I расч = 63 ка i дин i уд В к =,6 ка с I терм. t терм. =15 3=675 ка с I терм t терм B к 8.6 Выбор трансформатора тока в цепи силового трансформатора Трансформаторы тока в цепи силового трансформатора принимаются встроенные в адаптеры высоковольтных вводов 35 кв. Учитывая величину расчетного тока, принимается к установке трансформатор марки ТВТ /5. Выбор и проверка трансформатора тока сводится в таблицу 8.4. Таблица 8.4 Выбор и проверка трансформатора тока Расчетные данные Данные трансформатора тока Условие проверки U уст = 35 кв U ном = 35 кв U ном U уст I max = 437,1 А I ном = 500 А I ном I расч Проверка встроенных трансформаторов тока по условиям динамического и термического воздействия тока короткого замыкания не требуется. 8.7 Выбор и проверка трансформатора напряжения Для оснащения подстанции современными устройствами релейной защиты, автоматики и фиксации параметров аварийного режима необходима установка трансформаторов напряжения. Все вновь установленные трансформаторы напряжения выбираются марки НАМИ-35, Uном = 35 кв, S ном = 360 В А в классе точности 0,5. Расчет нагрузки трансформатора напряжения приведен в таблице 8.5. Таблица 8.5 Расчетная нагрузка трансформатора напряжения 39

40 Наименование прибора Вольтметр Фиксирующий прибор Тип прибора ЩП10- П Кол-во Нагрузка одного прибора Q, вар P, ВТ Секция шин 35 кв Общая нагрузка P, Вт Q, вар S, МВА ИМФ ВЛ 35 кв Ватт/варметр ЩВ Счетчик активной и реактивной энергии Фиксирующий прибор СЭТ 4ТМ 1 1,7 0,8 0,8 1,7 1,5 ИМФ Итого ,5 Выбор и проверка трансформатора напряжения сведены в таблицу 8.7. Таблица 8.7 Выбор и проверка трансформатора напряжения Данные трансформатора напряжения U н =35 кв Расчётные данные U н =35 кв Класс точности 0,5 Класс точности 0,5 S = 360 В А S р = 14,5 В А 9 Выбор оборудования со стороны НН подстанции 40

41 9.1 Выбор и проверка шинного моста Максимальный ток, протекающий в данной цепи (с учетом того, что обмотки НН трансформаторов расщеплены) I max, А, определяется по формуле 9.1: S max I max =, 3 Uнн (9.1) 3 6,5 10 Imax = = 764,9 А Шинный мост выполняется однополосными алюминиевыми шинами марки АТ с номинальными размерами: h = 60 мм, b= 6мм и длительно-допустимым I = 870 А. током допном Величина допустимого тока с поправкой на температуру окружающей среды I доп, А определяется по выражению 9.: 70 ν = (9.) 45 0 Iдоп I допном, где ν 0 действительная температура воздуха, 0 С; 70 0,7 Iдоп = 870 = 910,6 А. 45 Условие проверки по нагреву определяется по выражению 9.3: I доп I, (9.3) max 910,6 А > 764,9 А. Наибольшая сила, действующая на шину средней фазы (при расположении шин в одной плоскости) при трехфазном КЗ F, Н, определяется по формуле 9.4: -7 (3) l F = 3 10 iуд, (9.4) a где (3) i уд ударный ток при трехфазном КЗ, ка; l длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции, м; a расстояние между фазами, м; F = = 6,6 Н. 0,6 Изгибающий момент M, Н м, определяется по формуле 9.5:

42 F l M =, (9.5) 10 6,6 1 M = =,66 Н м. 10 Напряжение в материале шин σ расч, МПа, определяется по формуле 9.6: М σ расч =, (9.6) W где W момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию силы (шины расположены плашмя), см 3 определяется по формуле 9.7. b h W =, (9.7) W = = 3,6 см. 6,66 σ расч = = 0,74 МПа. 3,6 Условие проверки по электродинамической стойкости определяется по выражению 9.8: σ σ, (9.8) расч доп где σ доп допустимое механическое напряжение в материале шин (для алюминия σ доп = 40МПа ).

0,74 МПа < 40 МПа. Проверка на термическую стойкость определяется по выражению 9.9: qmin < q, (9.9) где qmin — минимальное сечение шины по термической стойкости; q — выбранное сечение шин. Минимальное сечение шины по термической стойкости определяется по формуле 9.10: q min,мм, 4

43 B = (9.10) С k q min, где С постоянная 11, мм < 360 мм. 3 qmin = 10 = 37 мм. A c для алюминиевых шин С = 9 мм Выбор ячейки вводного и секционного выключателей Выбор оборудования ячейки вводного и секционного выключателей производится по току, найденному по формуле 9.1. В ЗРУ 10 кв устанавливаются вводные и секционные ячейки выкатного типа серии КРУ-СЭЩ-68 с вакуумным выключателем марки ВВУ-СЭЩ-10-0/1000. Выбор и проверка выключателя вводной и секционной ячейки типа ВВУ- СЭЩ-10-0/1000 сведены в таблицу 9.1. Таблица 9.1 Выбор и проверка выключателя ячейки ввода Данные выключателя Расчетные данные Условие проверки Uн Iн = 10 кв Uуст = 1000А Iрасч (3) Iоткл = 0кА I = 4,1кА iдин терм терм = 50 ка iуд П = 10 кв U ном U уст = 764,9 А Sн Sрасч I откл I » кз = 9,6 ка i дин i уд I t = 0 3 = 100кА с Вк = 11,9 ка с I терм t терм B к В ячейке вводного и секционного выключателей устанавливаются трансформаторы тока типа ТОЛ /5. Номинальная нагрузка трансформатора Z = 0,4 Ом S = 10 В А. тока в классе точности 0,5 равна ( ) н н Перечень приборов, подключаемых к трансформаторам тока в ячейке ввода, приведен в таблице 9.. Таблица 9. Перечень измерительных приборов в ячейке ввода 43

44 Наименование прибора Класс точности Тип прибора Нагрузка фазы Амперметр 0,5 ЩК10 0,1 — Счетчик активной и реактивной энергии 0,5 СЭТ 4ТМ А С 0,1 0,1 Итого 0, 0,1 Расчет производим по наиболее загруженной фазе А. Во вторичных цепях трансформаторов тока принимаются многожильные контрольные кабели с ПВХ изоляцией с медными жилами. Сопротивление соединительных проводов предварительно определяется по формуле 9.11: где r пр, Ом, rпр = Zн rприб r, к (9.11) Z н номинальная вторичная нагрузка трансформатора тока, Ом; r сопротивление приборов, Ом. приб Сопротивление приборов r приб, Ом, определяется по формуле 9.1: r S =, (9.1) приб приб Iн где S приб мощность приборов, подключенных ко вторичным обмоткам трансформатора тока, В А. 0, rприб = = 0,008 Ом. 5 r = 0,4 0,008 0,05 = 0,34 Ом. пр формуле 9.13: Сечение провода определяется по формуле пр S пр,мм, определяется по 3 l µ S пр =, (9.13) r где l длина провода от трансформатора тока до приборов, м; µ удельное сопротивление материала, из которого изготовлены жилы кабеля, Ом/мм (для меди µ= 0,0175 Ом/мм ).

44

45 3 5 0,0175 Sпр = = 0,443 мм. 0,34 Принимаем провод стандартного сечения,5 мм. Тогда сопротивление проводов r пр, Ом, определяется по формуле 9.14: 3 l µ r пр =, (9.14) S ст где S ст сечение контрольного кабеля, мм ,0175 rпр = = 0,03 Ом.,5 Расчетное сопротивление вторичных цепей формуле 9.15: Z расч, Ом, определяется по Zрасч = 0, ,05 + 0,03 = 0,088 Ом. Результаты проверки сводим в таблицу 9.3. Zрасч = rприб + rк + r пр, (9.15) Таблица 9.3 Выбор и проверка трансформатора тока в ячейке ввода и секционного выключателя Данные трансформатора тока Uн Iтт iдин терм терм = 10 кв Uуст = 800А Iрасч = 100 ка iуд Расчетные данные Условие проверки = 10 кв U ном U уст = 764,9 А I тт I расч = 9,6 ка i дин i уд I t = 40 1 = 1600 ка с Вк = 11,9 ка с I терм t терм B к Zн = 0,4 Ом Zрасч = 0,088Ом Zн Zрасч 9.3 Выбор ячейки отходящей линии 45

46 В ячейке отходящей линии к трансформатору тока подключаются такие же приборы, что и в ячейке ввода. Соответственно по аналогии с ячейкой ввода в каждой ячейке отходящей линии устанавливается трансформатор тока марки ТОЛ-10 с номинальной нагрузкой в классе точности 0,5 Zн = 0,4 Ом ( Sн = 10 В А).

Трансформаторы тока выбираются в соответствии с током нагрузки каждой отходящей линии и проверяются по электродинамической и термической стойкости. Условно принято, что нагрузка каждого из потребителей распределяется равномерно между всеми линиями. Трансформаторы тока с номинальным током меньше 30 А не используются, так как данные аппараты не пройдут проверку по электродинамической стойкости. Данные расчетов сводятся в таблицу 9.4. Таблица 9.4 Выбор и проверка трансформаторов тока Наименование присоединения Сельскохозяйстве нный район Машиностроитель ный завод Предприятие цветной металлургии Предприятие текстильной промышленности Предприятие бумажной промышленности Р ном, МВт Расчетные данные I расч, А В i, ка к, уд ка с 67,9 9,6 11,9 4 69,6 9,6 11, ,1 9,6 11, ,6 11, ,9 9,6 11,9 Марка ТТ ТОЛ-10-75/5 ТОЛ-10-75/5 ТОЛ /5 ТОЛ-10-50/5 ТОЛ-10-00/5 Данные ТТ i дин, ка В ктт, ка с , Расчетный ток при выборе выключателя ячейки отходящей линии выбирается по максимальному значению, определенному в таблице 9.4. Выбор и проверка выключателя ячейки отходящей линии типа ВВУ-10-0/630 УХЛ сведены в таблицу 9.5. Таблица 9.5 Выбор и проверка выключателя ячейки отходящей линии Данные выключателя Расчетные данные Условие проверки Uн Iн = 10 кв Uуст = 630А Iрасч = 10 кв U ном U уст = 173,9 А Sн Sрасч 46

47 (3) Iоткл = 0кА I = 4,1кА iдин терм терм = 50 ка iуд П I откл I » кз = 9,6 ка i дин i уд I t = 0 3 = 100кА с Вк = 11,9 ка с I терм t терм B к 9.5 Выбор ограничителей перенапряжений Обмотки 10 кв силовых трансформаторов защищаются ограничителями перенапряжений марки ОПН-10/1. На сборных шинах 10 кв устанавливаются ОПН аналогичной марки. В связи с тем, что в ячейках отходящих линий устанавливаются вакуумные выключатели необходимо защитить отходящие линии от коммутационных перенапряжений. С этой целью в каждой ячейке отходящей линии устанавливаются ОПН марки ОПН-10/ Выбор и проверка трансформатора напряжения На одной из секций 10 кв будет подключено три отходящих линии, а на всех остальных по четыре. Расчет производится для наиболее загруженной секции. Расчет вторичной нагрузки сводится в таблицу 9.6. Принимается к установке антирезонансный трансформатор напряжения типа НАМИТ-10—УХЛ-. Таблица 9.6 Электроизмерительные щитовые приборы Наименование прибора Вольтметр Счетчик активной и реактивной энергии Счетчик активной и реактивной энергии Тип прибора ЩП10- П СЭТ 4ТМ СЭТ 4ТМ Кол-во Ячейка ввода Нагрузка одного прибора Q, вар P, ВТ Общая нагрузка P, Q, Вт вар ,7 0,8 0,8 1,7 Ячейки отходящих линий 4 1,7 0,8 3, 5,08 47

48 Секция шин 10 кв Вольтметр ЩП10- П Итого 14 6,35 S расч Расчетная нагрузка вторичных цепей трансформатора напряжения, В А, определяется по формуле 9.16: Sрасч Р +Q, = (9.16) Sрасч 14 6,35 15,37 В А = + =. Выбор и проверка трансформатора напряжения сведены в таблицу 9.7. Таблица 9.7 Выбор и проверка трансформатора напряжения Данные трансформатора напряжения U н =10 кв Расчётные данные U н =10 кв Класс точности 0,5 Класс точности 0,5 S = 00 В А S р = 15,37 В А Заключение 48

49 В результате проделанной работы была спроектирована и рассчитана тупиковая подстанция 35/10 кв. Исходя из задания на курсовой проект, выбраны схемы электрических соединений на высоком и на низком напряжении. После этого проведён выбор электрической аппаратуры, а именно: выключателей; разъединителей; комплектного распределительного устройства; трансформаторов тока; трансформаторов напряжения; шин. При выборе аппаратов, ввиду их огромного многообразия, предпочтение было отдано более современным, которые наилучшим образом соответствовали необходимым параметрам и нормам. Список используемых источников 49

50 1. Правила устройства электроустановок РК. Министерство энергетики и минеральных ресурсов РК, 004;. РД Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования/ под ред. Б.Н.Неклепаева.- М.:Изд-во НЦ ЭНАС, 001; 3. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов.-м.:изд-во «Мастерство», 001; 4 Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций.- М.:Энергоатомиздат, 1987; 4. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах.-м.:энергия, 197; 5. Лисовский Г.С., Хейфиц М.Э. Главные схемы и электротехническое оборудование подстанций М.: Энергия, 1977; 6. Справочник по проектированию электроснабжения/под ред. Ю.Г. Барыбина, Л.Е. Федорова, М.Г. Зименкова, А.Г. Смирнова.- М.: Энергоатомиздат, 1990; 7. Неклепаев Б.Н. Электрические станции.-м.: Энергия,1976; 8. Электрическая часть электростанций и подстанций/ справочные материалы под ред. Б.Н. Неклепаева. -М.: Энергия, 1978; 9. Мельников Н.А. Электрические сети и системы.-м.: Энергия, 1975; 10. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения/под ред. И.А.Баумштейна и М.В.Хомякова.-М.: Энергоиздат, 1981; 11. Вакуумная коммутационная аппаратура. ФГУП «НПП Контакт», Россия г.саратов, 005; 1. Высоковольтное оборудование. Карпинский лектромашиносторительный завод, Россия г.карпинск, 005; 13. Вакуумные выключатели ВВ/ТЕL, ОПН/TEL. Таврида Электрик, Россия г.москва, 005; 14. 3AQ High Voltage Circuit Breaker. Siemens, Р.О. Box 3 0 D Erlangen. 005; 15. Gas-Insulated Switchgear from 7.5 to 800 kv. Box 3 0 D Erlangen.005; 16. Техническая документация ЗАО ПФ «КТП-Урал», ISO 9001:000, Россия, Екатеринбург,