Тяговые и трансформаторные подстанции

Особенности проектирования тяговой подстанции с соблюдением необходимых требований надежности и экономичности. Оценка применения передовых технологий, увеличенного срока службы такого оборудования, уменьшения эксплуатационных расходов на его содержание.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 05.05.2016
Размер файла 1,2 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

Исходные данные

Глава 1. Однолинейная схема главных электрических соединений

1.1 Структурная схема тяговой подстанции

1.2 Выбор типа силового трансформатора

1.3 Выбор типа районного трансформатора

1.4 Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции

1.5 Описание основных элементов схемы тяговой подстанции

Глава 2. Расчет токов короткого замыкания

2.1 Расчетная схема тяговой подстанции

2.2 Электрическая схема замещения

2.3 Расчет сопротивлений элементов схемы замещения

2.4 Расчет токов короткого замыкания на шинах заданного РУ

Глава 3. Выбор аппаратуры и токоведущих частей тяговой подстанции

3.1. Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений

подстанции

3.2 Расчет величины теплового импульса для заданного РУ

3.3 Выбор сборных шин и токоведущих элементов. Выбор изоляторов

3.4 Выбор коммутационной аппаратуры

3.4.1 Выключатели

3.4.2 Разъединители

3.4.3 Предохранители

3.5 Выбор измерительных трансформаторов

3.5.1 Выбор объема измерений

3.5.2 Разработка схем измерений

3.5.3 Выбор трансформаторов тока

3.5.4 Выбор трансформаторов напряжения

3.6 Выбор ограничителей перенапряжения

Глава 4. Расчет параметров и выбор источника питания собственных нужд

4.1 Выбор аккумуляторной батареи и зарядно - подзарядного агрегата

4.2 Выбор трансформатора собственных нужд

Глава 5. Экономическая часть проекта

5.1 Определение стоимости и расчет затрат на переработку электрической энергии

5.2 Определение себестоимости перерабатываемой электроэнергии

Библиографический список

Введение

Электрические железные дороги получают электрическую энергию от энергосистем, объединяющих в себе несколько электростанций. Электрическая энергия от генераторов электростанций передается через электрические подстанции, линии электропередачи различного напряжения на тяговые подстанцию на последних электрическая энергия преобразуется к виду (по роду тока и напряжения) используемому на локомотивах, и по тяговой сети передается к ним. Вся совокупность устройств, начиная от генератора электростанции и кончая тяговой сетью, составляет систему электроснабжения электрифицированных железных дорог. От этой системы питаются электрической энергией, помимо собственно электрической тяги, также все нетяговые железнодорожные потребители и потребители прилегающих районов. Поэтому электрификация железных дорог решает не только транспортную проблему, но и способствует решению важнейшей проблемы - электрификации всей страны.

Главные преимущества электрической тяги перед автономной определяются централизованным электроснабжением и сводятся к следующему.

Производство электрической энергии на крупных электростанциях приводит, как всякое массовое производство, к уменьшению ее стоимости, увеличению их КПД и снижению расхода топлива.

На электростанциях могут использоваться любые виды топлива и , в частности, малокалорийные - нетранспортабельные (затраты на транспортировку которых не оправдываются). Электростанции могут сооружаться непосредственно у места добычи топлива, вследствие чего отпадает необходимость в его транспортировке.

Для электрической тяги может использоваться гидроэнергия и энергия атомных станций.

При электрической тяге возможна рекуперация энергии при электрическом торможении.

При централизованном электроснабжении потребная для электрической тяги мощность практически не ограничена это дает возможность в отдельные периоды потреблять такие мощности, которые невозможно обеспечить на автономных локомотивах, что позволяет реализовать, например, значительно большие скорости движения на тяжелых подъемах при больших весах поездов.

Электровоз в отличие от автономных локомотивов не имеет собственных генераторов энергии. Поэтому он дешевле и надежнее автономного локомотива.

На электрическом локомотиве нет частей, работающих при высоких температурах и с возвратно - поступательным движение, что определяет уменьшение расходов на ремонт локомотива.

Преимущества электрической тяги, создаваемые централизованным электроснабжением, для своей реализации требует сооружения специальной системы электроснабжения, затраты на которую, как правило, значительно превышают затраты на электроподвижной состав. Надежность работы электрифицированных дорог зависит от надежности системы электроснабжения. Поэтому вопросы надежности и экономичности работы системы электроснабжения существенно влияют на надежность и экономичность всей электрической железной дороги в целом.

Основной задачей системы электроснабжения является обеспечение эксплуатационной работы железной дороги. Для этого необходимо, чтобы мощность всех элементов системы электроснабжения была достаточной для обеспечения потребной каждому локомотиву мощности при самых разнообразных условиях работы железнодорожной линии.

Эти задачи могут быть решены только при правильно выбранных параметрах системы электроснабжения, т.е. обеспечивающих работу оборудования в допустимых для него пределах по нагрузке и необходимое качество электрической энергии (в первую очередь уровень напряжения), а так же при обеспечении необходимого резерва.

В данном курсовом проекте предпринята попытка спроектировать тяговую подстанцию согласно исходных данных с соблюдением необходимых требований надежности и экономичности. Упор, при выборе оборудования, сделан на применение передовых технологий, на увеличенный срок службы такого оборудования, на уменьшение эксплуатационных расходов на содержание оборудование.

тяговой подстанция экономичность проектирование

Исходные данные

Схема внешнего электроснабжения:

Рис. 1. Схема внешнего электроснабжения.

Мощности короткого замыкания на шинах опорных тяговых подстанциях № 1 (Sкз1=2100 МВ·А) и № 5 (Sкз2=1800 МВ·А), мощность источника питания (Sс=? МВ·А);

Номер проектируемой тяговой подстанции на рис. 1- № 1;

Род тока - переменный;

Данные по тяговой подстанции:

№ вари-анта

ТП

ТРН

Sф 35 кВ/ кол-во

Sф 10 кВ/ кол-во

W год, кВтч* 106

Sн, МВА

UВН, кВ

UСН, кВ

UНН, кВ

кол-во

Sн, МВА

UВН, кВ

UСН, кВ

UНН, кВ

кол-во

1

40

110

35

27,5

2

6,3

35

-

10

2

1200/4

700/8

100

Длины участков ЛЭП: L1=45 км; L2=42; L3=45 км; L4=55 км; L5=42 км.

Характеристика потребителей собственных нужд:

Наименование потребителя

Ки

Cos ц

Мощность, кВт

Рабочее освещение

0,7

1,0

23

Аварийное освещение

1,0

1,0

2,3

Моторные нагрузки

0,75

0,8

34

Печи отопления и калориферы

0,65

1,0

24

Потребители СЦБ

0,75

0,8

45

Цепи управления, защиты и сигнализации

0,7

1,0

2,2

Зарядно - подзарядный агрегат

0,7

1,0

9,2

Данные для расчета заземляющего устройства.

- сопротивление верхнего слоя земли, с1 =300 Ом·м;

- сопротивление нижнего слоя земли, с2 = 50 Ом·м;

- толщина верхнего слоя земли, h= 1,4 м;

- время протекания Iк(1)=0,4 сек.

Выдержка времени релейной защиты:

Вводы 110 кВ ___________

2,5 с

Вводы 35 кВ ____________

1,5 с

Вводы 27,5 кВ __________

1,0 с

Вводы 10 кВ ____________

1,0 с

Фидер 35 кВ ____________

1,0 с

Фидер 27,5 кВ __________

0,5 с

Фидер 10 кВ ____________

0,5 с

РУ, токоведущие части, изоляторы и аппаратуру которого следует проверить - РУ - 110 кВ.

Глава 1. Однолинейная схема главных электрических соединений

1.1 Структурная схема тяговой подстанции

Структурная схема проектируемой тяговой подстанции переменного тока представлена на рис.2.

Рис. 2. Структурная схема проектируемой тяговой подстанции.

1.2 Выбор типа силового трансформатора.

Согласно исходным данным выбираем трехфазный трехобмоточный трансформатор типа: ТДТНЖУ-40000/110. Технические характеристики трансформатора приведены ниже.

Тип трансформатора

Sн, кВА

Номинальное напряжение обмоток, кВ

Схема и группа соединения обмоток ВН-СН; СН-НН

Потери, кВт

uк, %

Iх, %

ВН

СН

НН

х.х.

к.з.

ВН-СН

ВН-НН

СН-НН

ТДТНЖУ-40000/110

40000

115

38,5

27,5

Yн/Yн/D-0-11

36

220

10,5

17,5

6,5

0,6

1.3 Выбор типа районного трансформатора

Согласно исходным данным выбираем трехфазный двухобмоточный трансформатор типа: ТМ - 6300/35. Технические характеристики трансформатора приведены ниже.

Тип трансформатора

Sн, кВА

Номинальное напряжение обмоток, кВ

Схема и группа соединения обмоток ВН-НН

х.х.

Потери, кВт

uк, %

Iх, %

ВН

НН

х.х.

к.з.

ТМ-6300/35

6300

35

10,5

Yн/D-11

5,3

33,5

7,5

0,9

1.4 Разработка однолинейной схемы тяговой подстанции

Согласно задания на курсовой проект разрабатываем структурную схему тяговой подстанции переменного тока. Распределительное устройство питающего напряжения выбираем открытого типа для уменьшения затрат на строительство. Тяговая подстанция имеет четыре ввода 110 кВ. Согласно ПУЭ электрифицированные железные дороги относятся к потребителям электроэнергии первой категории, для которых перерыв питания не допускается. Поэтому схемы электроснабжения выбирают таким образом, что при повреждении или ремонте любого элемента обеспечивается его резервирование и тем самым непрерывное питание электроподвижного состава. Конфигурация и основные особенности схемы внешнего электроснабжения тяговых подстанций зависят от значения питающего напряжения и надежности элементов системы, в частности линий передачи и коммутационных аппаратов.

Схему ОРУ-110 кВ выбираем с двумя рабочими и обходной системами сборных шин. Параллельное расположение секций рабочей системы шин дает возможность при развитии подстанции легко наращивать число вводов до допустимого. Вводы подстанции под нечетными номерами подводят напряжение к первой системе шин, а под четными - ко второй системе шин. Системы шин могут работать раздельно и совместно. В последнем случае их соединяют секционным выключателем, оборудованным устройствами защиты. Обходная система сборных шин позволяет с помощью обходного разъединителя каждого присоединения заменить на время обходным выключателем выключатель любого присоединения при его осмотре и ремонте. Контроль напряжения рабочих системах сборных шин осуществляется с помощью трансформаторов напряжения. Для обеспечения требований техники безопасности при проведении осмотров и ремонта оборудования применены разъединители с заземляющими ножами - одним или двумя.

На тяговых подстанциях переменного и постоянного тока с первичным напряжение 110 и 220 кВ РУ - 35 кВ применяют для питания промышленных и сельскохозяйственных потребителей прилегающего к подстанции района. Наиболее широко применяются РУ - 35 кВ с одной рабочей секционированной выключателем системой сборных шин. С целью индустриализации монтажных работ при сооружении подстанции РУ - 35 кВ, как и РУ - 10; 27,5; 55 кВ, выполняется из стандартных блоков присоединений - ввода питающего трансформатора, секционного выключателя, вводов отходящих линий. Вводы питающих трансформаторов 1 и 2 питают соответственно первую и вторую секции шин РУ - 35 кВ. В качестве вводов использованы типовые блоки состоящие из выключателя с отдельно стоящими трансформаторами тока на двух фазах, трансформаторным и шинным разъединителями с заземляющими ножами. Секционирование системы шин выполнено с помощью блока секционного выключателя. Блок содержит те же элементы, что и блок ввода, но в нем оба разъединителя выполнены с одним заземляющим ножом. Схема РУ может нормально эксплуатироваться как при разомкнутом, так и при замкнутом секционном выключателе. Для питания районных фидеров используют блоки аналогичные вводным с соответствующей схемой вторичных соединений. Каждая секция шин имеет свой трансформатор напряжения, вторичное напряжение которого подается на вольтметры контроля напряжения на шинах секции, приборы учета энергии на вводах и отходящих линиях, устройства релейной защиты и контроля изоляции ВЛ, вводов, отходящих линий и шин. В схеме ТН используют блок в который входят трансформатор напряжения с параллельно включенным ограничителем перенапряжения для защиты оборудования РУ - 35 кВ от атмосферных и коммутационных перенапряжений, и разъединитель, которым блок подключается к шинам.

Напряжение 10 кВ используется для питания линий районных и сельскохозяйственных потребителей. Для питания указанных потребителей на тяговых подстанциях используется схема с одной рабочей секционированной выключателем системой сборных шин. При сооружении РУ - 10 кВ используют стандартные камеры КРУ. Напряжение на сборные шины поступает от обмоток низшего напряжения понижающих трансформаторов через ячейки вводов, со схемой включающей в себя выключатель смонтированный на выкатной тележке, и включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока. Между понизительным трансформатором и камерой вводного выключателя на открытой части подстанции предусматривают разъединитель с заземляющими ножами. Отходящие фидеры поделены примерно поровну между первой и второй секциями шин. Схемы коммутации ячеек фидеров выбраны в зависимости от назначения и условий их работы и запроектированы с использованием типовых камер. Все выводы фидеров кабельные. Чтобы можно было определить фидер, на котором произошло однофазное короткое замыкание, кабельные линии снабжены трансформаторами тока нулевой последовательности. Контроль напряжения на секциях сборных шин РУ - 10 кВ, а так же питание приборов учета энергии и устройства контроля изоляции фаз системы 10 кВ осуществляются с помощью трансформаторов напряжения, для которых использованы камеры, включающие в себя трансформатор напряжения, подключенный к сборным шинам через предохранитель и разъединитель с заземляющими ножами. Параллельно трансформатору напряжения подключен ограничитель перенапряжения. Система сборных шин секционирована выключателем и разъединителем.

Схема распределительного устройства 27,5 кВ имеет размещение ячеек присоединений относительно шин и друг друга такое же, как и на плане подстанции. Вводы РУ-27,5 кВ подают напряжение на первую и вторую секции сборных шин от тяговых трансформаторов. Ячейки вводов типовые, для них использованы блоки со схемой: с обеих сторон выключателя установлены разъединители с заземляющими ножами, дающими возможность производства работ при отключении только тяговой обмотки понижающего трансформатора. При этом две другие его обмотки 110 и 35 кВ включены, и питание районных потребителей не прерывается. Шинный разъединитель главных и заземляющих ножей не имеет. Это объясняется тем, что на тяговой подстанции переменного тока фаза С присоединена к шине, соединенной с контуром заземления подстанции. По этой причине в дополнительном соединении ее с землей при производстве работ нет необходимости. Выносные трансформаторы тока блока используются для подключения защит шин РУ - 27,5 кВ и тягового трансформатора, а также измерений токов по вводам РУ - 27,5 кВ. напряжение к контактной сети путей подводятся по фидерам контактной сети, для которых используются однофазные блоки содержащие однофазный выключатель, включенный последовательно с первичной обмоткой трансформатора тока. Они ограждены с обеих сторон разъединителями с заземляющими ножами. За линейным разъединителем со стороны контактной сети к фидеру присоединен обходной разъединитель, соединяющий питаемый участок контактной сети с обходной шиной. С помощью этого разъединителя, обходной шины и схемы обходного выключателя возможно при необходимости, не прерывая питания контактной сети, вывести из работы любой фидерный выключатель или полностью секцию шин со всеми отходящими от нее фидерами для их осмотра или ремонта. Нетяговые линейные потребители железнодорожного транспорта получают питание по фидерам ДПР (два провода - рельс). Так как на рельс через фидер РФ подается напряжение от фазы С, в контактную подвеску перегона следует подать напряжение фаз А и В. Для этого в РУ - 27,5 кВ используют блок, содержащий трехфазный выключатель и выносные трансформаторы тока на двух фазах, первичные обмотки которых включены последовательно с фазами выключателя, а так же разъединители с заземляющими ножами. Выключатели фидеров ДПР не могут быть замещены запасными выключателями, так как для этого нужна двухфазная система запасных шин и выключателей. Для питания цепей собственных нужд подстанции используются трансформаторы собственных нужд. Присоединения ТСН к шинам выполнены по типовой схеме содержащей двухфазный разъединитель с заземляющими ножами , трехфазный выключатель и выносные трансформаторы тока на двух фазах. Крайним полюсом выключателя ТСН соединяется с землей (фаза С). Как правило, в РУ - 27,5 кВ опорных подстанций необходимо иметь четыре ТСН.

1.5 Описание основных элементов схемы тяговой подстанции

К основным элементам тяговой подстанции относятся:

Силовые трансформаторы - предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения. Для компенсации колебания напряжения в питающей сети, трансформаторы оборудуют устройством для регулирования напряжения под нагрузкой.

Высоковольтные выключатели переменного тока - предназначены для включения и отключения высоковольтных цепей переменного тока в нормальном и аварийном режимах работы.

Разъединители - аппараты, применяемые в электроустановках выше 1000 В и предназначенные для коммутации предварительно обесточенных электрических цепей, а также для создания видимого разрыва цепи, обеспечивающего безопасность работы персонала.

Трансформаторы тока - предназначены для преобразования электрической энергии по уровню тока до значений наиболее удобных для питания измерительных приборов и реле, а так же для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения - предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения с целью понижения первичного напряжения до величины, удобной для питания приборов и реле, а так же для изоляции цепей обмоток вольтметров, счетчиков, реле и других прибором от сети первичного напряжения.

Ограничители перенапряжения - предназначены для защиты изоляции электрических цепей, электрооборудования и аппаратуры от атмосферных и коммутационных перенапряжений.

Токоведущие части - неизолированные и изолированные проводники, предназначенные для соединения источников с приемниками энергии через различные переключающие аппараты.

Изоляторы - электротехнические устройства предназначенные для электрической изоляции и механического крепления электроустановок или их отдельных частей, находящихся под разными электрическими потенциалами.

Трансформаторы собственных нужд - предназначены для преобразования электрической энергии по уровню напряжения до значения 380/220 В и для питания собственных нужд тяговой подстанции.

Аккумуляторная батарея - предназначена для питания оперативных цепей тяговой подстанции, цепей электромагнитной блокировки, силовых цепей включения выключателей.

Дизель - генератор - предназначен для питания собственных нужд тяговой подстанции в качестве резервного источника. Его основное назначение - обеспечить питание собственных нужд при аварийном выходе из строя ТСН. Дизель - генератор имеет следующие номинальные параметры: мощность - 50 и 75 кВт, напряжение 230 или 400 В, ток трехфазный частотой 50 Гц.

Максимальный режим

Минимальный режим

Междуфазное короткое замыкание

Однофазное короткое замыкание

Междуфазное короткое замыкание

Однофазное короткое замыкание

Uл,

кВ

Sкз,

МВА

Iкз,А

Хс,Ом

Uф,

кВ

Sкз,

МВА

Iкз,А

Хс,Ом

Uл,В

Sкз, МВА

Iкз,А

Хс,Ом

Uф,В

Sкз,

МВА

Iкз,А

230

523

1313

101

132,8

227

1712

78

230

282

706

188

132,8

127

959

Глава 2. Расчет токов короткого замыкания

2.1 Расчетная схема тяговой подстанции

2.2 Электрическая схема замещения

2.3 Расчет сопротивлений элементов схемы замещения

Преобразуем схему замещения до точки К1:

Хл1=Хл2=Х0·(l1+l2+l3+l4)·=0,4·187·= 0,618 о.е.

где Х0 - удельное сопротивление проводов 1 км линии; Х0 = 0,4 Ом/км;

Хс1==0,048 о.е.

Хс2==0,056 о.е.

Хл===0,309 о.е.

Хс2,л=Хл+Хс2=0,309+0,056=0,365 о.е.

Хк1===0,042 о.е.

Расчётные значения Uк обмоток трансформатора определим используя выражения:

UкВ=0,5*(UкВ-С+UкВ-Н-UкС-Н)=0,5*(10,5+17,5-6,5)=10,75

UкС=0,5(UкВ-С+UкС-Н-UкВ-Н)=0,5*(10,5+6,5-17,5)=-0,25?0

UкН=0,5*(UкВ-Н+UкС-Н-UкВ-С)=0,5*(17,5+6,5-10,5)=6,75

Относительные сопротивления обмоток тягового трансформатора:

Хвт= = 0,268 о.е.

Хст= = 0 о.е.

Хнт= = 0,169 о.е.

Относительное сопротивление обмоток районного трансформатора:

Хрт= = 1,19 о.е.

Преобразуем схему замещения до точки К2:

Хк2=Хк1+=0,176 о.е.

Преобразуем схему замещения до точки К3:

Хк3=Хк1+ 0,261 о.е.

Преобразуем схему замещения до точки К4:

Хк4=Хк2+ = 0,771 о.е.

2.4 Расчет токов короткого замыкания на шинах всех РУ

Проверяем удаленность точки к.з. по величине расчетного сопротивления:

храсчК1 = хК1 = *0,042 = ? ? 3;

храсчК2 = хК2 = *0,176 = ? ? 3;

храсчК3 = хК3 = *0,261 = ? ? 3;

храсчК4 = хК4 = *0,771 = ? ? 3.

Значения храсч* до всех точек к.з. более 3. При расчете периодической составляющей токов к.з. применяем приближенный метод. Периодическую составляющую тока к.з. рассчитываем по формуле:

Iп = , кА;

где Sб = 100 МВА, базисная мощность источника питания;

Uср - среднее напряжение на шинах тяговой подстанции

храсч* - расчетное сопротивление от источника питания до точек к.з.

Рассчитываем периодическую составляющую тока к.з. на шинах тяговой подстанции:

на шинах 110 кВ: Iп = = = 11,953 кА;

на шинах 35 кВ: Iп = = = 9,372 кА;

на шинах 27,5 кВ: Iп = = = 8,043 кА;

на шинах 10 кВ: Iп = = = 7,488 кА.

Апериодическую составляющую тока к.з. рассчитываем по формуле:

iа = v2*Iп*, кА;

где Iп - периодическая составляющая тока короткого замыкания на шинах тяговой подстанции;

t = tCВ+tminРЗ;

tCВ - собственное время отключения выключателя, сек. Для вводного выключателя 110 кВ tCВ = 0,035 сек; для вводного выключателя 35 кВ кВ tCВ = 0,065 сек; для вводного выключателя 27,5 кВ tCВ = 0,065 сек; для вводного выключателя 10 кВ tCВ = 0,07 сек.

tminРЗ - минимальное время срабатывания релейной защиты присоединений, принимаем tminРЗ = 0,01сек.

t=0,035+0,01=0,045 сек для вводов 110 кВ;

t=0,065+0,01=0,075 сек для вводов 35 кВ;

t=0,065+0,01=0,075 сек для вводов 27,5 кВ;

t=0,07+0,01=0,08 сек для вводов 10 кВ;

= 0,03 сек, постоянная времени затухания апериодической составляющей

Рассчитываем апериодическую составляющую тока к.з. на шинах тяговой подстанции:

на шинах 110 кВ: iа = v2*Iп*= = 3,772 кА;

на шинах 35 кВ: iа = v2*Iп*= = 1,088 кА;

на шинах 27,5 кВ: iа = v2*Iп*= * = 0,933 кА;

на шинах 10 кВ: iа = v2*Iп*= = 0,735кА.

Ударный ток короткого замыкания рассчитываем по выражению:

iу= , кА;

где kу - ударный коэффициент равный 1,61.

Для шин тяговой подстанции ударный ток к.з. будет равен:

для шин 110 кВ iу= =27,22 кА,

для шин 35 кВ iу= = 21,34 кА,

для шин 27,5 кВ iу= = 18,31 кА,

для шин 10 кВ iу= = 17,05 кА.

Полный ток короткого замыкания рассчитываем по выражению:

iк= , кА;

Для шин тяговой подстанции полный ток к.з. будет равен:

для шин 110 кВ Iк= = = 20,676 кА;

для шин 35 кВ Iк= = = 14,34 кА;

для шин 27,5 кВ Iк= = = 12,3 кА (симметричное);

для шин 10 кВ Iк= = = 11,33 кА.

На шинах 27,5 кВ ток двухфазного к.з. определяется:

, А;

Таким образом ток двухфазного к.з. на шинах 27,5 кВ равен = 10,7 кА.

Глава 3. Выбор аппаратуры и токоведущих частей подстанции

Для обеспечения надежной работы аппаратуры и токоведущих частей электроустановки необходимо правильно выбрать их по условиям длительной работы в нормальном режиме и кратковременной работы в режиме короткого замыкания.

Выбор аппаратуры и токоведущих частей выполняется по номинальному току и напряжению:

Uуст ? Uн; Iраб.max ? Iн,

где: Uуст - номинальное напряжение электроустановки;

Uн - номинальное напряжение аппарата;

Iраб.max - максимальный рабочий ток присоединения, где установлен аппарат;

Iн - номинальный ток аппарата.

3.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции

Максимальный рабочий ток вводов опорной тяговой подстанции определим, используя выражение:

Iраб.max= , А;

где kпр - коэффициент перспективы, равный 1,3;

kтр - коэффициент транзита, равный 2;

Sнтр?? - суммарная мощность силовых трансформаторов,

Sнтр??=2·40000=80000 кВА;

Uн - номинальное входное напряжение тяговой подстанции, Uн=110 кВ.

Iраб.max==1091,72 А.

Максимальный рабочий ток сборных шин тяговой подстанции определим, используя выражение:

Iраб.max=, А;

где kрн1 - коэффициент распределения нагрузки по шинам

первичного напряжения, равный kрн1=0,6ч0,8;

Iраб.max==873,37 А.

Максимальный рабочий ток обмотки высокого напряжения тягового трансформатора определим по формуле:

Iраб.max=, А;

где kпер - коэффициент перегрузки трансформатора, равный 1,5;

Uнв - номинальное напряжение стороны высокого напряжения

трансформатора, 115 кВ.

Iраб.max=301,23 А.

Максимальный рабочий ток обмотки среднего напряжения тягового трансформатора определим, используя выражение:

Iраб.max=, А;

где Uнс - номинальное напряжение стороны среднего напряжения

трансформатора, 38,5 кВ;

Iраб.max== 989,74 А.

Максимальный рабочий ток обмотки низкого напряжения тягового трансформатора определим, используя выражение:

Iраб.max=, А;

где Uн - номинальное напряжение стороны среднего напряжения

трансформатора, 27,5 кВ;

Iраб.max== 1259,67 А.

Максимальный рабочий ток шин среднего напряжения тяговой подстанции определим, используя выражение:

Iраб.max=, А;

где kрн2 - коэффициент распределения нагрузки по шинам

среднего напряжения, равный kрн1=0,5ч0,7;

Iраб.max==923,76 А.

Максимальный рабочий ток шин низкого напряжения тяговой подстанции определим, используя выражение:

Iраб.max=, А;

где kрн2 - коэффициент распределения нагрузки по шинам

среднего напряжения, равный kрн2=0,5ч0,7;

Iраб.max==1175,7 А.

Максимальный рабочий ток обмотки высокого напряжения районного трансформатора определим, используя выражение:

Iраб.max=, А;

где kпер - коэффициент перегрузки трансформатора, равный 1,5;

Uнс - номинальное напряжение стороны высокого напряжения

трансформатора, 35 кВ;

Iраб.max== 155,88 А.

Максимальный рабочий ток обмотки низкого напряжения районного трансформатора определим, используя выражение:

Iраб.max=, А;

где kпер - коэффициент перегрузки трансформатора, равный 1,5;

Uнс - номинальное напряжение стороны высокого напряжения

трансформатора, 10 кВ;

Iраб.max== 545,6 А.

Максимальный рабочий ток шин низкого напряжения тяговой подстанции определим, используя выражение:

Iраб.max=, А;

где kрн2 - коэффициент распределения нагрузки по шинам

среднего напряжения, равный kрн2=0,5ч0,7;

Iраб.max==506,22 А.

Максимальные рабочие токи фидеров районных потребителей определим по формуле:

Iрабmax= , А;

где kпр - коэффициент перспективы, равный 1,3;

Sфmax - полная мощность районного потребителя, кВА;

Uн - номинальное напряжение районного потребителя; кВ.

Ток фидера районного потребителя на напряжение 35 кВ:

Iрабmax= = 25,73 А.

Ток фидера районного потребителя на напряжение 10 кВ:

Iрабmax= = 52,54 А.

Ток фидера контактной сети принимаем равным Iрабmax=1000 А.

3.2 Расчет величины теплового импульса для шин всех распределительных устройств

Для проверки аппаратуры и токоведущих частей выполняется расчёт величины теплового импульса для всех РУ по выражению:

кА2с

где - начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания,

.

где - время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи;

- полное время отключения выключателя.

Результаты расчета оформим в виде таблицы:

Наименование

присоединения

U,

кВ

а,

сек

tпв,

сек

tРЗ,

сек

tотк,

сек

Iп,

кА

·( tотк+а)

Вк,

кА2·с

вводы

110

0,03

0,035

2,5

2,535

11,953

11,9532(2,535+0,03)

366,472

вводы

35

0,03

0,065

1,5

1,565

9,371

9,3712(1,565+0,03)

140,066

вводы

27,5

0,03

0,065

1

1,065

8,043

8,0432(1,065+0,03)

70,835

вводы

10

0,03

0,07

1

1,07

7,488

7,4882(1,070+0,03)

61,677

3.3 Выбор сборных шин и токоведущих элементов. Выбор изоляторов

Шины для электроустановок и ВЛ выполняют из меди, алюминия или стали. Медь и алюминий немагнитные материалы, и их используют без ограничения по нагрузке.

Выбор гибких шин ОРУ - 110 кВ.

Сечение проводов выбираем по допустимому току:

Iдоп ? Iраб.max

Ошиновки и сборные шины открытого РУ - 110 кВ выберем выполненными гибкими композитными проводами ACCR выпускаемой предприятием ЗМ г. Москва. Выбор композитных проводов объясняется тем, что они намного легче чем облегченные провода марки АСО более чем в три раза; на одинаковый ток имеют более чем в два раза меньшее сечение; имеют большую допустимую температуру нагрева без потери потребительских качеств. Основной проводящий материал у этих проводов алюминий.

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

где qmin - минимальное сечение провода, термически устойчивое при к.з., мм2;

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

где Вк - величина теплового импульса; Вк=Iпо2·(tоткл+фа), кА2·с;

С - константа, значение которой для алюминиевых шин равна 90 ;

Iпо - начальное значение периодической составляющей тока к.з., (Iпо = Iк );

фа - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з.;

tоткл = tпв+tрз;

где tрз - время срабатывания релейной защиты рассматриваемой цепи, 2,5 сек;

tпв - полное время отключения выключателя до погасания дуги, 0,055 сек.

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

где Е0 - максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см;

Е0 = 30,3·m·(1+0,299/, кВ/см;

где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов m=0,82);

rпр - радиус провода, см.

Е = ; кВ/см;

где U - линейное напряжение, кВ;

Dср - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.

При горизонтальном расположении фаз Dср = 1,26D. Здесь D - расстояние между соседними фазами, см. Для сборных шин приняты расстояния между проводами разных фаз - 1,5 м и 3 м для шин напряжений 35 и 110 кВ соответственно.

Для вводов РУ - 110 кВ выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

470-Т16 26/7

1213

0,1153

21,6

793

277

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 1213 А ? 1091,72 А;

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

tоткл = 2,555+0,03=2,585 сек;

Вк=11,9532·(2,555+0,03)=369,33 кА2·с

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = = 213,53 мм2.

? 213,5

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 32,59 кВ/см;

Е = = 14,17 кВ/см.

0,9·32,59 ? 1,07·14,17

29,33 ? 15,16

Для сборных шин РУ - 110 кВ выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

470-Т16 26/7

1213

0,1153

21,6

793

277

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 1213 А ? 873,37 А;

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

tоткл = 2,555+0,03=2,585 сек;

Вк=11,9532·(2,555+0,03)=369,33 кА2·с

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = = 213,53 мм2.

? 213,5

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 32,59 кВ/см;

Е = = 14,17 кВ/см.

0,9·32,59 ? 1,07·14,17

29,33 ? 15,16

Для ввода ВН тягового понижающего трансформатора выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

470-Т16 26/7

1213

0,1153

21,6

793

277

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 1213 А ? 301,23 А;

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

tоткл = 2,555+0,03=2,585 сек;

Вк=11,9532·(2,555+0,03)=369,33 кА2·с

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = = 213,53 мм2.

? 213,5

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 32,59 кВ/см;

Е = = 14,17 кВ/см.

0,9·32,59 ? 1,07·14,17

29,33 ? 15,16

Для вводов СН тягового понижающего трансформатора выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

405-Т16 26/7

1100

0,1338

8,15

684

239

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 1100 А ? 989,7 А;

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

tоткл = 2,535+0,03=2,565 сек;

Вк=9,3712·(2,565+0,03)=140,066 кА2·с

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = = 131,5 мм2.

? 131,5

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 35,68 кВ/см;

Е = = 10,12 кВ/см.

0,9·35,68 ? 1,07·10,12

32,11 ? 10,83

Для сборных шин РУ - 35 кВ выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

405-Т16 26/7

1100

0,1338

8,15

684

239

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 1100 А ? 923 А;

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

tоткл = 0,065+1,5=1,565 сек;

Вк=9,3712·(1,565+0,03)=140,066 кА2·с

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = = 213,53 мм2.

? 213,5

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 35,68 кВ/см;

Е = = 10,12 кВ/см.

0,9·35,68 ? 1,07·10,12

32,11 ? 10,83

Для ввода ВН районного понижающего трансформатора выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

297-Т16 26/7

896

0.1826

17,2

501

175

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 896 А ? 155,88 А;

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

tоткл = 0,065+1,5=1,565 сек;

Вк=9,3712·(1,565+0,03)=140,066 кА2·с

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = = 213,53 мм2.

? 213,5

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 35,68 кВ/см;

Е = = 10,12 кВ/см.

0,9·35,68 ? 1,07·10,12

32,11 ? 10,83

Для фидера районного потребителя выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

297-Т16 26/7

896

0.1826

17,2

501

175

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 896 А ? 25,73 А;

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 35,68 кВ/см;

Е = = 10,12 кВ/см.

0,9·35,68 ? 1,07·10,12

32,11 ? 10,83

Для вводов НН районного понижающего трансформатора выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

297-Т16 26/7

896

0.1826

17,2

501

175

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 896 А ? 545,6 А;

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 32,85 кВ/см;

Е = = 1,76 кВ/см.

0,9·32,85 ? 1,07·1,76

29,57 ? 1,88

Для вводов НН тягового понижающего трансформатора выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

537-Т16 26/7

1382

0,0945

9,69

967

338

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 1382 А ? 1259,67 А;

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

tоткл = 1+0,065=1,065 сек;

Вк=8,0432·(2,565+0,03)=70,835 кА2·с

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = = 93,51 мм2.

277 ? 93,51

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 32,09 кВ/см;

Е = = 4,02 кВ/см.

0,9·32,09 ? 1,07·4,02

28,88 ? 4,3

Для сборных шин РУ - 27,5 кВ выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

470-Т16 26/7

1213

0,1153

21,6

793

277

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 1213 А ? 1175,5 А;

Проверка на термическую стойкость выполняется по формуле:

q ? qmin

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = , мм2;

tоткл = 0,065+1=1,065 сек;

Вк=8,0432·(1,065+0,03)=70,835 кА2·с

Минимальное сечение, при котором протекание тока к.з. не вызывает нагрев проводника выше допустимой температуры:

qmin = = 93,51 мм2.

277 ? 93,51

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 32,09 кВ/см;

Е = = 4,02 кВ/см.

0,9·32,09 ? 1,07·4,02

28,88 ? 4,3

Для линии фидера контактной сети выбираем тип провода с приведенными ниже характеристиками:

Марка провода ACCR

Допустимый ток, А

Сопротивление провода постоянному току, Ом·км

Диаметр провода, мм

Вес провода, кг/км

Сечение провода, мм2

470-Т16 26/7

1213

0,1153

21,6

793

277

Проверяем сечение проводов по допустимому току:

Для выбранного провода условие соблюдается: 1213 А ? 1000 А;

Проверка по условию коронирования:

0,9 Е0 ? 1,07 Е;

Е0 = 30,3·0,82·(1+0,299/ = 32,09 кВ/см;

Е = = 4,02 кВ/см.

0,9·32,09 ? 1,07·4,02

28,88 ? 4,3

Выбор жестких шин РУ - 10 кВ.

Обмотка низкого напряжения трансформатора, тип шин А - 50Ч5

Проверяем по допустимому току: Iдоп ? Iраб.max

665? 545,6 А;

Сборные шины РУ - 10, тип шин А - 40Ч5.

Проверяем по допустимому току: Iдоп ? Iраб.max

540 ? 506,22 А;

Фидеры районного потребителя 10 кВ, тип шин А - 15Ч3

Проверяем по допустимому току: Iдоп ? Iраб.max

185 ? 52,24 А.

В РУ - 10 кВ используем жесткие алюминиевые шины прямоугольного сечения так как они обеспечивают меньшие потери и лучшие условия охлаждения. Для проверки жестких шин на электродинамическую устойчивость необходимо определить механическое напряжение расч, возникающее в них при к.з.:

расч= 1,76·, МПа;

где l - расстояние между соседними опорными изоляторами, м. Для РУ - 10 кВ l=1 м.

a - расстояние между осями шин соседних фаз, м. Для РУ - 10 кВ a = 0,25 м.

W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м3. В РУ - 10 кВ шины располагаем плашмя. Для такого положения шин W=, где b и h - толщина и ширина шины, м.

W = = 1,67·10-4 м3;

расч= 1,76· = 0,123 МПа.

Для алюминиевых шин с материалом проводника марки А доп=82 МПа. Условие по механическим допустимым напряжениям в материале шин выполняется, так как

доп ? расч

82 ? 0,123

Выбор изоляторов.

Шину ОРУ - 110, ОРУ - 27,5, ОРУ - 35 кВ, ЗРУ - 10 кВ подвешиваются и поддерживаются с помощью полимерных изоляторов. Марки изоляторов и их технические характеристики приведены в таблице.

Марка изолятора

Номинальное напряжение, кВ

Разрушающая сила при растяжении, изгибе, кН

Длина пути утечки, не менее, мм

Длина изоляционной части, мм

Масса, кг

Строительная высота, мм

ЛК-120/110

110

120

3160

1005

4,5

1270

ЛК-120/35

35

120

1160

410

2,6

665

ЛК 70/10-III

10

70

350

200

1,55

385

ОСК 10-110-А-4 УХЛ1

110

10

2900

935

29,9

110

ОСК 20-35-А-4 УХЛ1

35

20

1100

320

19

500

ИО-10-12,5 I У3

10

12,5

266

100

1,3

120

ИПК 10/630-IV/II-А УХЛ1

10

8

420/300

340/280

5,7

620

Расшифровка марок изоляторов:

О - опорный;

С - стержневой;

К - материал защитной оболочки изоляционной части - кремний - органическая резина;

Л - линейный;

Р - ребристый;

П - полимерный;

И - изолятор;

П - проходной (ИПК).

Подвесную и опорную изоляцию проверяем по напряжению: Uном ? Uиз:

ЛК-120/110

110 = 110

ЛК-120/35

35=35; 35?27,5

ЛК 70/10-III

10=10

ОСК 10-110-А-4 УХЛ1

110=110

ОСК 20-35-А-4 УХЛ1

35=35; 35?27,5

ИОРП 10-03А УХЛ2

10=10

ИПК 10/630-IV/II-А УХЛ1

10=10

В РУ - 10 кВ шины крепятся на опорных и проходных изоляторах. Выбор опорных изоляторов выполняется, помимо номинального напряжения, еще по допустимой нагрузке:

F расч ? F доп,

где Fрасч - сила действующая на изолятор, F расч = 0,176··, где l,a - см. выше;

F доп = 0,6· F разр,

где F разр - разрушающая нагрузка на изгиб.

F расч = 0,176·17,052· = 204,65 Н,

F доп = 0,6·12500 = 7500 Н

7500 ? 204,65

Проходные изоляторы РУ - 10 кВ выбираем еще и по номинальному току:

Iдоп ? Iраб.max;

630 ? 545,6

Проверяем проходные изоляторы по допустимой нагрузке:

F расч ? F доп,

где Fрасч - сила действующая на изолятор, F расч = 0,176··, где l,a - см.выше;

F доп = 0,5· F разр,

где F разр - разрушающая нагрузка на изгиб.

F расч = 0,176·17,052· = 204,65 Н,

F доп = 0,6·8000 = 4800 Н

4800 ? 204,65

Также проверяем проходные изоляторы по термической стойкости:300

q ? qmin=,

где q - сечение токоведущего стержня изолятора, 300 мм2,

qmin = = 87,26 мм2,

300 ? 87,26

3.4 Выбор коммутационной аппаратуры

3.4.1 Выключатели

Высоковольтные выключатели выбирают по условиям:

- по номинальному напряжению электроустановки: Uном ? Uнуст;

- по номинальному току: Iном ? Iраб.max;

- по конструктивному исполнению.

Выбранные выключатели проверяются:

- на электродинамическую стойкость: iу ? iпр;

- на термическую стойкость: Вк ? *t Т;

где Вк - величина теплового импульса в цепи выключателя, кА2·с;

IТ - ток термической стойкости, кА;

tТ - время протекания тока термической стойкости, с.

- по номинальному току отключения: In.t ? In, откл;

где In.t - периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов, кА;

In, откл - номинальный ток отключения выключателя (по каталогу);

- номинальному току отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания: iа ном ? iа

где iа ном - номинальное нормируемое значение апериодической составляющей тока короткого замыкания iа ном = v2·вном· In, откл,

где вном=, где =tРЗ min+tсв - время от начала короткого замыкания до расхождения контактов выключателя;

tРЗ min = 0,01 с - минимальное время действия релейной защиты;

tсв - собственное время отключения выключателя: от момента подачи импульса на электромагнит отключения привода выключателя до момента расхождения контактов, принимается из справочных данных.

- полному току отключения 2·Iн откл(1+ вном) ? 2·Iк+iа,

где iа= In.t· ,

где Та = 0,05 с - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания при t=0;

- включающей способности Iк ? Iн вкл; iу ? iн вкл;

где Iк - эффективное значение номинального тока включения;

iн вкл - амплитудное значение номинального тока включения.

<...

Параметры

Марка выключателя

ВЭО-27,5Б-20/1250 ХЛ1

ВГТ-35И-50/3150 УХЛ1

ВГТ-35И-50/3150 УХЛ1

ВГТЗ-110II-40/2500 УХЛ1

LF-2-10-630(1250)

Номинальное напряжение, кВ

27,5

35

35

110

10

Номинальный ток, А

1250

3150

3150

2500

1250

Номинальный ток отключения, кА

20

50

50

40

31,5


Подобные документы

  • Однолинейная схема главных электрических соединений подстанции. Расчет токов нормального режима и короткого замыкания. Выбор и проверка токоведущих частей и изоляторов, электрических аппаратов, контрольно-измерительной аппаратуры, трансформаторов.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.09.2015

  • Изучение схемы электроснабжения подстанции, расчет электрических нагрузок. Выбор числа и мощности трансформаторов. Составление схемы РУ высокого и низкого напряжений подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Подбор выключателей, кабелей и их проверка.

    курсовая работа [571,1 K], добавлен 17.02.2013

  • Метод защиты подземных сооружений от электрохимической коррозии. Трансформаторные подстанции выше 1 кВ. Станции катодной защиты инверторного типа. Контрольно-измерительные пункты. Анодное заземление. Техническое обслуживание и ремонт воздушных линий.

    курсовая работа [3,0 M], добавлен 22.01.2014

  • Выбор трансформаторов, выключателей, разъединителей, короткозамыкателей, коммутационных аппаратов и их проверка на систематическую перегрузку, расчет токов короткого замыкания и теплового импульса с целью проектирование трансформаторной подстанции.

    курсовая работа [182,0 K], добавлен 26.04.2010

  • Определения требований надежности и работоспособности системы промышленного тахометра ИЛМ1. Распределение требований ее надежности по различным подсистемам. Проведение анализа надежности системы и техногенного риска на основе методов надежности.

    курсовая работа [281,8 K], добавлен 23.05.2013

  • Расчет максимальных режимов присоединений и токов короткого замыкания на подстанции. Анализ выбора силового электрооборудования: высоковольтных выключателей, трансформаторов тока и напряжения, силовых трансформаторов, трансформаторов собственных нужд.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 16.09.2017

  • Основы эксплуатации компрессионных холодильников и установок. Компрессорные холодильные машины: описание принципиальной схемы и особенности ее применения, расчет показателей экономичности, расхода хладагентов. Маркировка холодильников, сфера применения.

    курсовая работа [347,9 K], добавлен 18.02.2011

  • Роль угольной промышленности в развитии экономики Украины. Общие сведения о шахте "Красный партизан", ее мощность, вскрытие и подготовка горизонта 1200 м. Геологическая характеристика шахтного поля. Управление выемочно-транспортирующими машинами.

    курсовая работа [8,1 M], добавлен 15.08.2012

  • Эксплуатационная надежность и экономичность машин, показатели безотказности. Обеспечение надежности и ее влияние на эффективность использования техники. Оценка оптимального уровня надежности по результатам испытаний, экономический критерий при его выборе.

    контрольная работа [26,6 K], добавлен 30.05.2014

  • Изучение теоретических основ оптимального управления техническим состоянием оборудования. Организация ремонтной службы. Исследование содержания монтажных работ. Процессы, приводящие к потере машинной работоспособности. Определение надежности машины.

    презентация [3,4 M], добавлен 19.07.2015

  • Анализ применения на практике метода быстрой переналадки оборудования. Документирование новых процедур и действий. Разработка карты усовершенствования операций. Контроль над соблюдением стандарта. Переналадка резцов при механической обработке фитингов.

    реферат [21,0 K], добавлен 08.07.2015

  • Причины, задачи и содержание экспертизы. Срок службы оборудования, возможность его продления. Определение соответствия параметров технического состояния оборудования нормируемым значением, мест и причин порчи. Оценка достоверности работы экспертов.

    презентация [317,0 K], добавлен 03.01.2014

  • Характеристика сталеплавильного и термического участков цеха металлургического комбината. Описание технологии термообработки деталей, оборудования для термической обработки звездочек. Обзор предложений по увеличению срока службы деталей аглодробилок.

    отчет по практике [4,1 M], добавлен 05.04.2012

  • Формирование требований пользователя к автоматизированным интегрированным системам проектирования. Разработка вариантов концепции системы управления блоком стабилизации бензина установки АВТ-4. Обзор технологического оборудования блока стабилизации.

    курсовая работа [564,5 K], добавлен 12.01.2015

  • Общие понятия о стандартизации в пищевой отрасли. Применение международных стандартов в России. Маркировка продукции знаком соответствия государственным стандартам. Органы и службы контроля и надзора за соблюдением требований государственных стандартов.

    курс лекций [498,4 K], добавлен 29.01.2011

  • Понятия теории надежности. Вероятность безотказной работы. Показатели частоты отказов. Методы повышения надежности техники. Случаи возникновения отказов, сохранность работоспособности оборудования. Критерии и количественные характеристики его оценки.

    курсовая работа [234,6 K], добавлен 28.04.2014

  • Расчет параметров привода конвейера. Форма и размеры деталей редуктора привода, этапы его проектирования. Стадии и этапы разработки конструкторской документации. Определение условий эксплуатации. Оценка количественных показателей надежности ремонта.

    дипломная работа [4,6 M], добавлен 04.09.2014

  • Изучение эксплуатационных и физико-механических свойств материалов для разработки одежды специального назначения с утеплителями. Особенности проектирования специальной одежды и обуви различного назначения: защищающей от внешних факторов и адаптационной.

    дипломная работа [4,6 M], добавлен 21.02.2011

  • Надежность машин и механизмов как важнейшее эксплуатационное свойство. Методы проектирования и конструирования, направленные на повышение надежности. Изучение влияния методов обработки на формирование физико-механических свойств поверхностного слоя.

    реферат [303,6 K], добавлен 18.04.2016

  • Природно-климатические условия расположения подстанции, технологические особенности производства. Основы организации технического обслуживания и ремонта электрооборудования, межосмотровых и межремонтных периодов. Основные направления энергосбережения.

    курсовая работа [213,4 K], добавлен 23.12.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.