Проектирование подстанции системы электроснабжения города

Проверка шин на схлестывание (на электродинамическое действие тока КЗ) не производится, так как, согласно (9.23)

.

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

По условию короны также не проверяются.

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

Токоведущие части от выводов 220 кВ автотрансформатора до сборных шин выполняется гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока j_ЭК=1,0 А/мм² (таблица 4.5 [1]), согласно (9.18)

.

Принимаем провод марки АС 400/51, I_доп=825 А.

Проверка шин на схлестывание не производится, так как, согласно (9.23)

.

Проверяем провода по допустимому току, согласно (9.19)

.

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

По условию короны также не проверяются.

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

Выбор шин на стороне среднего напряжения

Сечение сборных шин выбирается по условию прохождения допустимого тока при максимальной нагрузке на шинах, согласно (9.11)

.

Принимаем провод марки АС 150/24, I_доп=450 А (по таблице П3.3 [1]).

Проверка шин на схлестывание не производится, так как, согласно (9.23)

.

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

По условию короны также не проверяются.

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

Токоведущие части от выводов 110 кВ автотрансформатора до сборных шин выполняется гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока j_ЭК=1,0 А/мм² (таблице 4.5 [1]), согласно (9.18)

.

Принимаем провод марки АС 400/51, I_доп=825 А.

Проверка шин на схлестывание не производится, так как, согласно (9.23)

.

Проверяем провода по допустимому току, согласно (9.19)

.

Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

По условию короны также не проверяются.

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

9.4 Выбор шин на стороне низшего напряжения

В закрытых РУ 6-10кВ ошиновку и сборные шины выполняют жесткими алюминиевыми шинами. Сечение сборных шин выбирается по условию прохождения допустимого тока при максимальной нагрузке на шинах, согласно (9.12)

.

С учетом больших токов на сборных шинах применяются шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают меньшие потери, а также обладают лучшими условиями охлаждения. Предварительно принимаем шины коробчатого сечения алюминиевые 2 (55Ч6,5Ч10) сечением S = 2Ч1370; I_доп=4640 А по таблице П3.5 [1].

С учетом поправочного коэффициента на температуру для действительной температуры воздуха ^оС, согласно (9.20)

.

Выбранные шины должны удовлетворять условию, согласно (9.19)

Проверку сборных шин на термическую стойкость.

Так как тепловой импульс тока КЗ , то минимальное сечение по условию термической стойкости, согласно (9.21)

.

Что меньше выбранного сечения S = 2Ч1370, следовательно, шины термически стойкие; С принимаем по таблице 3.14 [1]

Окончательно принимаем выбранный тип шины к установке.

9.5 Выбор трансформаторов тока

Трансформатор тока (ТТ) для питания измерительных приборов выбирают по номинальным первичному и вторичному токам. В режиме КЗ необходимо проверить ТТ на динамическую и термическую стойкость.

Условия выбора ТТ.

Номинальное напряжение:

U_уст?U_ном. (9.24)

Номинальный первичный ток:

I_{раб.мах}?I_1ном. (9.25)

Проверка ТТ по динамической стойкости:

или , (9.26)

где - кратность электродинамической стойкости;

- номинальный первичный ток ТТ.

Проверка ТТ по термической стойкости:

или (9.27)

где - кратность термической стойкости.

Выбор трансформатора тока на стороне высшего напряжения

Напряжение установки U_уст.=220 кВ.

Максимальный рабочий ток, согласно (9.10)

I_{раб.мах}=382 А.

Предварительно по таблице 31.10 [3] принимаем ТТ типа ТФЗМ-220Б-У1 со следующими номинальными параметрами:

номинальный первичный ток I₁ = 300 - 600 А;

номинальный вторичный ток I₂ = 5 А;

ток динамической стойкости i_дин=50 кА;

ток термической стойкости I_т=19,6 кА;

время термической стойкости t_т=3 с.

Проверка по динамической стойкости, согласно (9.26)

Проверка по термической стойкости, согласно (9.27)

Окончательно принимаем выбранный ТТ к установке.

Выбор трансформатора на стороне среднего напряжения

Напряжение установки Uуст.=110 кВ.

Максимальный рабочий ток, согласно (9.11)

I_{раб.мах}=390 А.

Предварительно по таблице 31.10 [3] принимаем ТТ типа ТФЗМ-110-У1 со следующими номинальными параметрами:

номинальный первичный ток I₁ = 400 - 800 А;

номинальный вторичный ток I₂ = 5 А;

ток динамической стойкости i_дин = 62 кА;

ток термической стойкости I_т = 14 кА.

время термической стойкости t_т=3 с.

Проверка по динамической стойкости, согласно (9.26)

.

Проверка по термической стойкости, согласно (9.27)

.

Окончательно принимаем выбранный ТТ к установке.

Выбор трансформатора тока на стороне низшего напряжения

Напряжение установки Uуст.=10 кВ.

Максимальный рабочий ток, согласно (9.12)

I_раб.max = 3880 А.

Предварительно по таблице 31.9 [3] принимаем ТТ типа ТПШЛ-10У3 со следующими номинальными параметрами:

номинальный первичный ток I₁ = 4000 - 5000 А;

номинальный вторичный ток I₂ = 5 А;

кратность электродинамической стойкости ;

кратность термической стойкости.

время термической стойкости t_т=3 с.

Проверка ТТ по динамической стойкости, согласно (9.26)

.

Проверка ТТ по термической стойкости, согласно (9.27)

.

Окончательно принимаем выбранный ТТ к установке.

9.6 Выбор трансформаторов напряжения

Условия выбора трансформаторов напряжения (ТН) для питания электроизмерительных приборов.

По номинальному напряжению:

U₂?U_2ном. (9.28)

По нагрузке вторичной цепи:

S_2??S_2ном, (9.29)

где S_2ном - номинальная мощность в выбранном классе точности;

S_2? - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения.

Выбор трансформатора на стороне высшего напряжения

На стороне ВН устанавливаются один вольтметр с переключением для измерения фазного напряжения и три вольтметра для измерения междуфазного напряжения.

Принимаем к установке вольтметры типа Э-335, его параметры:

мощность одной катушки P=2,0 Вт;

число кашек: 1;

число приборов: 4;

класс точности: 1,0.

Таким образом S₂=8 В·А.

Проверка по нагрузке вторичной цепи, согласно (9.29)

S₂ =8 В·А S_2НОМ = 400 В·А.

ТН для установки на стороне ВН по таблице 31.13 [3] принимаем марки НКФ-220-58, S_2ном= 400 В·А.

Сечение соединительного кабеля выбирается из условия механической прочности. Принимаем к установке кабель марки АКВРГ, сечение 2,5 мм².

Выбор трансформатора напряжения на стороне среднего напряжения

На стороне СН к вторичным обмоткам ТН присоединяются один вольтметр с переключением для измерения фазного напряжения и три вольтметра для измерения междуфазного напряжения, катушки напряжения ваттметров, катушки счетчиков активной и реактивной мощности. Перечень приборов и их характеристики даны в таблице 2.

Таблица 2 - Перечень приборов

Прибор	Тип	Мощность катушки, Вт	Число катушек	Число приборов	Р, Вт	Q, Вар
Вольтметр	Э-335	2,0	1	4	8,0	-
Варметр	Д-345	1,0	2	1	2,0	-
Ваттметр	Д-345	1,0	2	1	2,0	-
Счётчик активной энергии	И-680	2,0	2	1	4,0	9,7
Счётчик реактивной энергии	И-673	3,0	2	1	6,0	14,5
Итог					22	24,2

Вторичная нагрузка

, (9.30)

.

Проверка по нагрузке вторичной цепи, согласно (9.29)

S₂ =32,71 В·А S_2НОМ = 400 В·А.

На стороне СН по таблице 31.13 [3] принимаем трансформатор напряжения марки НКФ-110-58, S_2ном=400 ВА.

Принимаем к установке соединительный кабель марки АКВРГ сечением 2,5 мм².

Выбор трансформатора напряжения на стороне низшего напряжения

На стороне НН к вторичным обмоткам ТН присоединяются один вольтметр с переключением для измерения фазного напряжения и три вольтметра для измерения междуфазного напряжения, катушки напряжения ваттметров, катушки счетчиков активной и реактивной мощности. Перечень приборов и их характеристики даны в таблице 3.

Таблица 3 - Перечень приборов

Прибор	Тип	Мощность катушки ВА	Число катушек	Число приборов	Р, Вт	Q, Вар
Вольтметр	Э-335	2,0	1	4	8,0	-
Варметр	Д-345	1,0	2	1	2,0	-
Ваттметр	Д-345	1,0	2	1	2,0	-
Счётчик активной энергии	И-680	2,0	2	1	4,0	9,7
Счётчик реактивной энергии	И-673	3,0	2	1	6,0	14,5
Итог					22	24,2

Вторичная нагрузка, согласно (9.30)

.

Проверка по нагрузке вторичной цепи, согласно (9.29)

S₂ =32,71 В·А S_2НОМ = 75 В·А

На стороне НН по таблице 31.13 [3] принимаем ТН марки НОМ-10-66, S_2ном=75 В·А.

Принимаем к установке соединительный кабель марки АКВРГ сечением 2.5 мм².

Проектируемая нами подстанция должна удовлетворять всем современным требованиям. При проектирование были использовано новое оборудование, улучшающее эксплуатацию подстанции техническому персоналу.

Литература

1 Электрооборудование станции и подстанций: учебное пособие для вузов /Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин - 3-е изд., перераб. и доп., - М: Энергоатомиздат 1987.-648 с.

2 Электрическая часть станции и подстанций; Справочные материалы, Учебное пособие для электрических специальностей вузов/ Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Под ред. Неклепаева Б.Н., 3-е изд. Перераб. и доп., - М: Энергия, 1978 - 456 с.

3 Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: в 2т. / Под общ. ред. А.А. Федорова. Т.2. Электрооборудование. - М: Энергоатомиздат, 1987. - 592 с.

4 Ресурсы сайта www.diarost.ru. ЗАО «Диарост». Прейскурант цен на трансформаторы.

5 Торговая система http://www.b2b-energo.ru/market. Прейскурант цен на ячейки ОРУ.

6 Электрическая часть станции и подстанций: Учебное пособие для вузов/ Под ред., А.А. Васильева, 2-е изд., перераб. и доп., - М: Энергоатомиздат 1990 г.

7 Ресурсы сайта www.info.garmony.ru ООО «ПФК Гармония» Технические характеристики элегазовых выключателей.

8. Ресурсы сайта www.rzva.ru. ЗАО «Высоковольтный союз». Технические характеристики вакуумных выключателей для цепей НН.

9 Правила устройства электроустановок - 6-е издание переработано и доп. - М: Энергоатомиздат 1998 г.

Размещено на Allbest.ru