Электрооборудование подстанции

Размещено на http: //www. allbest. ru/

Введение

Проектируемую подстанцию напряжением 330/110/10 кВ, предназначенную для надежного электроснабжения потребителей 1 категории разместим в городе Тирасполе, так как здесь имеются промышленные предприятия и производства, требующие надежного и бесперебойного электроснабжения, такие как:

ь машиностроительные;

ь металлообрабатывающие;

ь железобетонных изделий;

ь кирпичный завод;

ь электроаппаратный завод;

ь пищевые и перерабатывающие предприятия.

Линии напряжением 330 кВ приходит от ОРУ 330 кВ Молдавской ГРЭС.

В окрестностях города почва представляет собой чернозём и глину.

Средние температуры зимой от 0⁰ до -15⁰С, а летом от +25 до +35⁰С.

Задание

U, кВ	Кол-во ЛЭП	Нагрузка, Р', МВт	cosц	Мощность энергосистемы, , МВА	Относительное номинальное сопротивление энергосистемы,	Длина линии от энергосистемы до подстанции, L, км	Выбор оборудования и сборных шин произвести на сторонах
330	2	-	-	9200	0,76	350	ВН
110	8	19,3	0,9
10	8	3	0,85				НН



1. Выбор основного оборудования на проектируемой подстанции

Для надежного электроснабжения потребителей первой категории установим на подстанции два трансформатора

Рис. 1.1 Структурная схема подстанции

При двух трансформаторах на подстанции мощность каждого из них выбирается по условию, согласно [1, 94]:

, (1.1)

где - наибольшая нагрузка подстанции на расчётный период, МВ·А; согласно [1, 95]:



, (1.2)

где - суммарная активная мощность распределительного устройства среднего напряжения (НН), МВт;

- суммарная реактивная мощность распределительного устройства среднего напряжения (НН), Мвар;

- суммарная активная мощность распределительного устройства низкого напряжения (НН), МВт;

- суммарная реактивная мощность распределительного устройства низкого напряжения (НН), Мвар.

Определяем общую активную мощность, протекающую по всем линиям СН 110 кВ:

, (1.3)

где - мощность, потребляемая одной линией СН, МВт;

- количество линий на стороне СН.

МВт.

Определяем общую реактивную мощность, протекающую по всем линиям СН 110 кВ:

, (1.4)

где

МВар.

Определяем общую активную мощность, протекающую по всем линиям НН 10 кВ:



, (1.5)

где - мощность, потребляемая одной линией НН, МВт;

- количество линий на стороне НН.

МВт.

Определяем общую реактивную мощность, протекающую по всем линиям НН:

, (1.6)

где

МВар.

Определяем расчетную мощность подстанции:

МВА;

МВА.

По табл. П2.10 [1,620] выбираем группу из двух трёхфазных автотрансформаторов типа АТДЦТН - 200000/330/110/10 кВ.

Параметры автотрансформатора АТДЦТН - 200 000/330/110

Номинальная мощность, МВА	Наиб. Допуст. ток в общей обмотке, А	Номинальное напряжение, кВ	Потери, кВт	Напряжение короткого замыкания, %	Ток хол. хода,%
Автот.	Обмотки НН		ВН	СН	НН	Холостого хода	Короткого замыканий	ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
							ВН-СН	ВН-НН	СН-НН
200	80	800	330	115	10,5	155	560	300	210	10,5	38	25	0,45



Определим коэффициент выгодности:

, [1, 93] (1.7)

где U_вн - напряжение на высшей стороне (ВН), кВ;

U_сн - напряжение на СН, кВ.

Типовая мощность равна:

; [1, 94] (1.8)

МВА

Проверяем обмотку низшего напряжения автотрансформатора:

(1.10)

МВА 80МВА28,23МВА

Данный автотрансформатор удовлетворяет условиям выбора.



2. Выбор схемы РУ устройств высшего, среднего и низшего напряжений

На стороне высшего напряжения (ВН) 330 кВ выбираем кольцевую схему четырёхугольник. Данная схема экономична (четыре выключателя на четыре присоединения), позволяет проводить опробование и ревизию любого выключателя без нарушения работы ее элементов, схема обладает высокой надежностью, разъединители используются только при ремонтных работах. Но данная схема обладает рядом недостатков: более сложный выбор трансформаторов тока, выключателей и разъединителей, релейной защиты и автоматики.

На стороне среднего напряжения (СН)110 кВ выбираем схему с двумя рабочими и обходной системой сборных шин. Достоинством схемы является то, что в случае ремонта одной секции либо шинного разъединителя, все присоединения этой системы шин переводятся на вторую систему шин, оба трансформатора остаются в работе, а обходная система шин позволит производить ремонт любого выключателя, линии или трансформатора без отключения соответствующего присоединения

На стороне низкого напряжения (НН) 10 кВ выбираем схему с одной секционированной системой шин. Достоинством этой схемы является простота, экономичность и высокая надежность.



Рис. 2.1 Упрощенная принципиальная схема подстанции 330/110/10 кВ



3. Расчет токов короткого замыкания

Составим схему замещения для расчета токов коротких замыканий:

Рис. 3.1 Схема замещения подстанции 330/110/10 кВ.

Расчет будем производить в относительных единицах. Принимаем базовую мощность равной 1000МВА(.)

Определим сопротивление элементов схемы замещения

Определим сопротивление системы, приведенное к базовым условиям, согласно [1, 131]:

, (3.1)



где - относительное номинальное сопротивление энергосистемы:

;

- номинальная мощность энергосистемы, МВ·А:

.

.

Определим сопротивление воздушной линии электропередач (ВЛЭП) согласно [1, 131]:

, (3.2)

где - удельное значение индуктивного сопротивления ВЛЭП, Ом/км

= 0,33 Ом/км для U=330 кВ [1, 130];

U_б - базисное значение напряжения на шинах ВН, кВ;

U_б = U_ном = 363 кВ;

- длина ВЛЭП от энергосистемы до подстанции, км:

.

.

Определим сопротивление автотрансформатора в относительных единицах согласно [1, 131]:

, (3.3)

где S_ном - номинальная мощность трансформатора, МВ·А: S_ном = 200 МВ·А; - сопротивление обмоток трансформатора, согласно [1, 129]:



, (3.4)

, (3.5)

. (3.6)

,

,

%.

Тогда

,

,

.

3.1 Расчет токов короткого замыкания в точке К1

Рис. 3.1.1 Схемы замещения для расчета токов короткого замыкания в точке К1: а) полная схема; б) упрощенная схема



Так как РУ СН и РУ НН не питают точку к.з. К1, то учитываем только сопротивление системы и линий, приходящих к РУ ВН

Определим эквивалентное сопротивление:

Соединим параллельно и :

; (3.1.1)

;

Соединим последовательно и :

; (3.1.2)

Определим базовый ток в точке К1 согласно [1, 142]:

, (3.1.3)

где - базисное напряжение короткого замыкания в точке К1, кВ:

.

.

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К1 согласно [1, 142]

, (3.1.4)



где - ЭДС системы:

= 1 [1, 130]

.

Определим ударный ток системы при коротком замыкании в точке К1 согласно [1, 148]:

, (3.1.5)

где - ударный коэффициент:

=1,717 -для ВЛ, напряжением 330 кВ [1, 150].

.

Определим апериодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t согласно [1, 151]:

, (3.1.6)

где - время отключения линии при коротком замыкании, с:

- собственное время отключения выключателя, с:

= 0,025 с (для выключателей типа ВВБК - 330Б - 40), [1, 630];

- время срабатывания релейной защиты, с:

= 0,01с;

;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с:

=0,03 с [1, 150]



. (3.1.7)

Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t.

Так как система всегда является удаленной от места короткого замыкания, то

. (3.1.8)

.

3.2 Расчет токов короткого замыкания в точке К2

Рис. 3.2.1 Схемы замещения для расчета токов короткого замыкания в точке К2: а) полная схема; б) упрощенная схема

Так как РУ НН не питает точку короткого замыкания К2, то учитываем только сопротивление системы, линий, РУ ВН, РУ СН, АТ1 и АТ2.

Преобразуем схему замещения:

Соединим последовательно с , с :

(3.2.1)

Соединим параллельно :

(3.2.2)

Соединим параллельно

(3.2.3)

Определим базисный ток согласно [1, 142]:

, (3.2.4)

где - базисное напряжение короткого замыкания в точке К2, кВ:

.

.

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К2 согласно [1, 142]:



, (3.2.5)

где - ЭДС системы:

= 1 [1, 130]

.

Определим ударный ток системы при коротком замыкании в точке К2 согласно [1, 148]:

, (3.2.6)

где - ударный коэффициент:

=1,608-для ВЛ, напряжением 110 кВ [1, 150].

.

Определим апериодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t согласно [1, 151]:

, (3.2.7)

где

- время отключения линии при коротком замыкании, с:

- собственное время отключения выключателя, с:

= 0,045 с (для выключателей типа ВВБК - 110Б -50) [1, 630];

- время срабатывания релейной защиты, с:

= 0,01с;

;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с:

= 0,02 с [1, 150]

.

Определяем периодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t. Так как система всегда является удаленной от места короткого замыкания, то

, (3.2.8)

3.3 Расчет токов короткого замыкания в точке К3

Рис. 3.3.1 Схемы замещения для расчета токов короткого замыкания в точке К3: а) полная схема; б) упрощенная схема



Так как РУ СН и АТ2 не питают точку короткого замыкания К3, то учитываем только сопротивление системы, линий, РУ ВН, РУ НН, АТ1.

Преобразуем схему замещения:

Соединим параллельно и

(3.3.1)

Соединим последовательно , ,,

,(3.3.2)

Определим базисный ток в точке К3 согласно [1, 142]:

, (3.3.3)

где - базисное напряжение короткого замыкания в точке К3, кВ:

.

.

Определим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в точке К3 согласно [1, 142]:

, (3.3.4)



где - ЭДС системы:

= 1 [1, 130]

.

Определим ударный ток системы при коротком замыкании в точке К3 согласно [1, 148]:

, (3.3.5)

где - ударный коэффициент:

=1,85 -для ВЛ напряжением 10 кВ [1, 150].

.

Определяем апериодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t согласно [1, 151]:

, (3.3.6)

где - время отключения линии при коротком замыкании, с:

- собственное время отключения выключателя, с:

= 0,06 с (для выключателей типа ВЭ - 10 -31,5), [1, 630];

- время срабатывания релейной защиты, с:

= 0,01с;

;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с:

= 0,06 с [1, 150]

.

Определяем периодическую составляющую тока короткого замыкания в момент времени t. Так как система всегда является удаленной от места короткого замыкания, то

(3.3.7)

.

Результаты расчетов токов короткого замыкания заносим в табл. 3.1.

Точки К З	Uном, кВ	, кA	, кА	, кА	, кA
К1 К2 К3	330 110 10	3,057 6,16 22,73	7,423 14,008 59,468	1,346 0,55 10,01	3,057 6,16 22,73



4. Выбор сборных шин

4.1 Выбор сборных шин на стороне ВН (330 кВ)

Определим расчётный и максимальный токи сборных шин на стороне ВН:

, (4.1.1)

. (4.1.2)

По табл. П3.3 [1, 624] принимаем шины марки 3ЧАС - 185/43, с сечением провода q = 185 мм² , наружным диаметром провода d = 19,6 мм, допустимой токовой нагрузкой , расстояние между фазами .

Условия проверки гибких шин:

Проверка по допустимому току

, [1, 233] (4.1.3)

, [1, 233] (4.1.4)

Проверку гибких шин на схлёстывание не производим, т.к.



[1,233].

Проверка сборных шин по условию коронирования:

При горизонтальном расположении проводов напряженность электрического поля на средней фазе больше на 7%, чем расчетное значение, т.е.

, [1, 238] (4.1.5)

где - начальная критическая напряженность электрического поля, при котором возникает корона, :

, [1, 237] (4.1.6)

где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода:

m = 0,82 [1, 237];

- радиус провода, см:

=0,98 см.

.

Е - напряженность электрического поля около провода,

, [1, 237] (4.1.7)



где - число проводов в фазе:

;

коэффициент, учитывающий число проводов в фазе;

- расстояние между проводами в расщеплённой фазе, см;

- эквивалентный радиус расщеплённых проводов, см;

D_cp - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, расположенными горизонтально, см:

, [1, 237] (4.1.8)

где D - расстояние между соседними фазами, см:

D = 500 см [1,237]

.

При , определяется согласно [1, 237]:

, (4.1.9)

где см при напряжении 330 кВ [1, 237].

;

Согласно [1, 237], для трёх проводов в фазе:

. (4.1.10)

см;

.

,

.

Таким образом, шины 3ЧАС - 185/43 по условиям короны проходят.

Проверяем сечение на термическое действие тока короткого замыкания:

, [1, 220] (4.1.11)

где - выбранное поперечное сечение шины, ;

- минимальное сечение по термической стойкости, :

, [1, 191] (4.1.12)

, (4.1.13)

, .

,

с - коэффициент для алюминиевых шин, :

[1,192].

Условие проверки на термическое действие выполняется.



4.2 Выбор сборных шин на стороне НН (10кВ)

Определяем расчётный и максимальный токи сборных шин на стороне НН:

. (4.2.1)

. (4.2.2)

,

.

По табл. П3.4 [1, 625] выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения (100Ч10) с допустимым током 1820А

Условия проверки жёстких шин:

Выбираем сечение шин по нагреву (по допустимому току):

; (4.2.3)

. (4.2.4)

,

.

Условие по допустимому току выполняется.

Проверяем выбранные шины на термическую стойкость при коротком замыкании.

Согласно (4.1.11):

, (4.2.5)



где: минимальное сечение по термической стойкости при = 0,15 с, = 0,75 с, согласно (4.1.12) и (4.1.13) равно:

. (4.2.6)

.

.

Условие проверки на термическую стойкость выполняется.

Проверяем сборные шины на электродинамическую стойкость:

Определим пролет при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц, чтобы исключить резонанс.

(4.2.7)

где: J - момент инерции по поперечному сечению шин оси, перпендикулярной направлению изгибающей силы, см⁴

(4.2.8)

b=10 мм

h=100 см

q - поперечное сечение шины, см²

(4.2.9)



-длина пролета между изоляторами, м

Тогда:

(4.2.10)

(4.2.11)

Если шины на изоляторах расположены плашмя, то

(4.2.12)

Тогда:

Второй вариант расположения шин на изоляторах позволяет увеличить длину пролета до 5 м. Принимаем расположение плашмя.

Проверяем шины на механическую прочность.

Шины будут механически прочны, если будет соблюдаться условие:

, [1, 222] (4.2.13)



где - допустимая величина напряжения, МПа:

; [1,224]

- расчетная величина напряжения, МПа, определяемая для шин коробчатого сечения, расположенных по вершинам прямоугольного треугольника по:

[1, 227] (4.2.14)

где а - расстояние между фазами, м:

а = 0,5 м, [1,221];

- длина пролёта между изоляторами:

= 5 м

- момент сопротивления шины, .

(4.2.15)

Принимая, что швеллеры шин соединены жестко по всей длине сварным швом, получаем:

.

,

т.е. шины механически прочны.



5. Выбор оборудования на стороне ВН (330 кВ)

5.1 Выбор выключателя на стороне ВН

Согласно (4.1.1) и (4.1.2)

,

.

Согласно табл.3.1:

,

,

.

По табл.П4.4 [1,630] предварительно выбираем выключатель

ВВБК-330Б-40, который удовлетворяет условиям выбора:

по напряжению установки:

, [1, 296] (5.1.1)

где - напряжение на стороне ВН подстанции, кВ:

= 330 кВ;

- номинальное напряжение выключателя, кВ:

=330 кВ.

330 кВ = 330 кВ;

, [1, 296] (5.1.2)

. [1, 296] (5.1.3)



Каталожные данные выключателя ВВБК-330Б-40

, кВ	,А	Iн.откл кА	,%	iдин, кА	Iдин, кА	Iтер, кА	tтер, c	tотк, с	tсв, с
330	3200	40	45	128	50	50	2	0,04	0,025

Проверяем выключатель по отключающей способности:

отключение симметричного тока короткого замыкания:

(5.1.4)

отключение апериодической составляющей тока короткого замыкания:

, (5.1.5)

где - номинальное значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t, кА:

, (5.1.6)

где =45% ,

Условие и соблюдаются.

Проверяем выключатель по включающей способности:



, (5.1.7)

где - номинальный ток включения, кА:

, [1, 338]

, (5.1.8)

(5.1.9)

По включающей способности выключатель проходит.

Проверяем на электродинамическую стойкость:

[1.338] (5.1.10)

,

[1.338] (5.1.11)

Условия электродинамической стойкости выполняются.

Проверяем на термическую стойкость:

, [1.339] (5.1.12)



где , согласно пункту 4.1

Условие термической стойкости выполняется.

Полученные данные заносим в табл.5.1.

Данные выключателя ВВБК -330Б -40 на стороне ВН

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
Uуcт Uном	330 кВ	330 кВ
Iрасч < Iном Imax < Iном	244,94 А 489,87 А	3200 А 3200 А
In.t. < Iном.откл	3,057 кА	40 кА
iу < iвкл In.o. < Iном.откл	7,423 кА 3,057 кА	101,82кА 40 кА
In.o. < Iдин iу < iдин	3,057 кА 7,423 кА	50 кА 128 кА
	0,645 кА2с	5000 кА2с

5.2 Выбор разъединителя на стороне ВН

По табл.П4.1 [1,628] выбираем разъединитель наружной установки двух колонный с заземляющими ножами типа РНДЗ-330/3200 [1, 628].

Каталожные данные разъединителя РНДЗ-330/3200

Uном, кВ	Iном, А	, кА	Iтер кА/tтер, с	Привод
			Главные ножи	Заземляющие ножи.	ПДН-1У1
330	3200	160	63/2	63/1

Разъединитель удовлетворяет проверке по напряжению установки:

. [1, 290]

330 кВ = 330 кВ.

и по длительному току:

, [1, 290]

. [1, 290]

244,94 А < 3200 А,

489,87 А < 3200 А.

Производим проверку по электродинамической стойкости:

[1, 291] (5.2.1)

где - амплитуда предельного сквозного тока разъединителя, кА:

= 160 кА

7,423 кА < 160 кА

Условия электродинамической стойкости выполняются.

Производим проверку по термической стойкости:

, [1, 291]

где , согласно (4.1.13)

Условие термической стойкости выполняется.

Полученные данные сводим в табл. 5.3

Данные разъединителя РНДЗ-330/3200 на стороне ВН

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
Uуcт Uном	330 кВ	330 кВ
Iрасч < Iном Imax < Iном	244,94 А 489,87 А	3200 А 3200 А
	12,5 кА	160 кА
	1,86 кА2с	7200 кА2с



5.3 Выбор трансформатора тока на стороне ВН

Выбираем по табл.П4.5 [1, 632] трансформатор тока типа

ТФУМ - 330 - 1000 - У1 - 0,5/10Р/10Р/10Р, который удовлетворяет условиям выбора:

по напряжению установки:

. [1, 373]

330кВ = 330кВ

по номинальному току первичной обмотки:

, [1, 373] (5.3.1) . [1, 373] (5.3.2)

.

.

Каталожные данные трансформатора тока типа

ТФУМ - 330 - 1000 - У1 - 0,5/10Р

, кВ	, А	А	iдин, кА	Iтер, кА	tтер, c	, ВА
330	1000	1	160	63	1	30

Проверим выбранный трансформатор тока на электродинамическую стойкость:

, [1, 373]

.

Условие электродинамической стойкости выполняется.

Проверим его на термическую стойкость:

, [1, 373]

где , согласно (4.1.13)

,

.

Условие термической стойкости выполняется.

Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по табл. 4.11, [1, 364]; типы приборов, их параметры - по табл.П4.7, [1, 635] и проводим их в табл.5.6.

Вторичная нагрузка трансформатора тока типа

ТФУМ - 330 - 1000 - У1 - 0,5/10Р

Прибор	Тип	Нагрузка фазы, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счётчик активной энергии	САЗ-И681	2,5	2,5	-
Счётчик реактивной энергии	СР4-И689	-	2,5	2,5
Итого:	4	5,5	4

Проверяем выбранный трансформатор по вторичной нагрузке:

, [1, 373] (5.3.3)

где - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности, Ом;

- вторичная нагрузка трансформатора тока, Ом.

Так как индуктивное сопротивление токовых цепей очень мало, то принимаем

. (5.3.4)



Определяем расчетную вторичную нагрузку:

, [1, 374] (5.3.5)

где - сопротивление приборов, Ом:

, [1, 374] (5.3.6)

где - мощность, потребляемая приборами, ВА:

= 5,5 ВА;

- вторичный ток трансформатора, А:

=1 А

.

- сопротивление контактов, Ом:

= 0,1 Ом , [1, 374]

- сопротивление проводов, Ом.

Сопротивление проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:

. [1, 374] (5.3.7)

следовательно: , (5.3.8)

где . (5.3.9)



.

.

Определим сечение соединительных проводов:

, [1, 374] (5.3.10)

где - удельное сопротивление провода, :

, для медного провода [1, 374];

- расчетная длина ,зависящая от схемы соединения трансформатора, м. Для включения в полную звезду:

, (5.3.11)

[1, 374].

Для соединения трансформатора тока с приборами выбираем контрольный кабель марки КРВГ, сечением , [1, 375].

Определяем действительное сопротивление проводов:

. [1, 374] (5.3.12)

.

Определяем действительную вторичную нагрузку:

.

Проверяем условие

.

.

Условие выполняется.

Полученные данные вносим в табл. 5.7.

Расчетные и каталожные данные трансформатора тока типа

ТФУМ - 330 - 1000 - У1 - 0,5/10Р/10Р/10Р

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
	330 кВ	330 кВ
	244,94 А 489,87 А	1000 А 1000 А
	7,423 кА	160 кА
	0,654 кА2с	1156 кА2с
	6,64 Ом	30 Ом

5.5 Выбор трансформатора напряжения на стороне ВН

По напряжению установки и табл. П4.6, [1,634] выбираем трансформатор напряжения типа НКФ - 330 - 73 с классом точности 0,5.

Каталожные данные трансформатора напряжения типа НКФ - 330 - 73

Параметры	Каталожные данные
Номинальное напряжение первичной обмотки	330/v3 кВ
Номинальное напряжение основной вторичной обмотки	100/v3 В
Номинальное напряжение дополнительной обмотки	100 В
Номинальная мощность	400 ВА
Максимальная мощность	2000 ВА



Перечень приборов, установленных на РУ 330кВ принимаем по табл. 4.11, [1, 364], их параметры - по табл. П4.7, [1, 635]. Полученные данные сведём в табл. 5.9.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения типа НКФ - 330 - 73

Приборы	Тип	S одной обмотки, ВА	Число обмоток	cosц	sinц	Число приборов	Общая потребляемая мощность
							Р, Вт	Q, вар
Отходящие линии:
Ваттметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3	0
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3	0
Фиксатор импульсного действия	ФИП	3	2	0,38	0,925	1	2,28	5,55
Счетчик активной энергии	САЗ-И681	5,26	2	0,38	0,925	1	4	9,73
Счётчик реактивной энергии	СР4 - И689	7,89	2	0,38	0,925	1	6	14,6
Сборные шины
Вольтметр пофазный	Э-335	2	1	1	0	1	2	0
Вольтметр регистрирующий	Н-394	10	1	1	0	3	30	0
Частотомер регистрирующий	Н-397	1	2	1	0	1	2	0
Итого:					12	52,28	29,88

Определим суммарную мощность приборов, присоединённых к трансформатору напряжения:

[1, 375] (5.5.1)

Проверим выбранный трансформатор напряжения:

по напряжению:

[1, 375]

по вторичной нагрузке:

, [1,375] (5.5.2)

где - мощность трансформатора напряжения в заданном классе мощности по табл. П4.6, [1, 634]; так как трансформатор напряжения соединен в звезду, то вместо берём сумму трёх трансформаторов:

тогда

Условия соблюдаются.

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Для соединения трансформаторов с приборами принимают контрольный кабель КРВГ с сечением по условию механической прочности.



6. Выбор оборудования на стороне НН

6.1 Выбор вводного и секционного выключателей на стороне НН

Согласно (4.2.1) и (4.2.2):

= 815,17 А,

= 1630,34 А;

Согласно пункту 3:

По табл.П4.4 [1,630] предварительно выбираем вводный выключатель ВЭ - 10 - 31,5/3600У3 и секционный ВВЭ - 10 - 31,5/100У3 удовлетворяющие условиям выбора:

по напряжению установки:

, (6.1.1.)

10кВ=10кВ;

по длительному току для вводного:

, (6.1.2.)

(6.1.3.)

,

по длительному току для секционного:



. (6.1.4.)

.

Каталожные данные вводного ВЭ - 10 - 31,5/3600У3 и секционного ВВЭ - 10 - 31,5/1000У3 выключателей

	, кВ	, А	Iн.откл кА	,%	iдин, кА	Iдин, кА	Iтер, кА	tтер, c	tотк, с	tсв, с
Вводный	10	3600	31,5	--	80	31,5	31,5	4	0,75	0,06
Секционный	10	1000	31,5	--	80	31,5	31,5	3	0,075	0,03

Проверим выключатели по отключающей способности:

отключение симметричного тока короткого замыкания:

(6.1.5.)

для вводного:

для секционного:

отключение апериодической составляющей тока короткого замыкания:

, (6.1.6.)

где - номинальное значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t, кА:

(6.1.7.)



где для вводного=25% , [1, 296]

для секционного =50% , [1, 296]

для вводного:

для секционного:

Условия выбора по отключающей способности симметричного тока короткого замыкания и апериодической составляющей выполняются.

Проверим выключатели по включающей способности:

, (6.1.8.)

где - номинальный ток включения, кА:

, [1, 338]

для вводного и секционного:

, (6.1.9.)

для вводного и секционного:

(6.1.10.)



По включающей способности выключатели проходят.

Проверим выключатель на электродинамическую стойкость:

(6.1.11.)

для вводного и секционного:

,

(6.1.12.)

для вводного и секционного:

Условия электродинамической стойкости выполняются.

Проверяем на термическую стойкость:

, (6.1.13. )

где , согласно пункту 4.2

для вводного:

для секционного:

Условия термической стойкости выполняется.

Полученные данные сводим в табл. 6.2.

Данные вводного ВЭ - 10- 31,5/3600У3 и секционного ВВЭ - 10 - 31,5/1000У3 выключателей на стороне НН

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
		Вводный	Секционный
Uуcт Uном	10 кВ	10 кВ	10 кВ
Iрасч < Iном Imax < Iном	815,17 А 1630,34 А	3600 А 3600 А	1000 А -
In.t. < Iном.откл	22,73кА	31,5 кА	31,5 кА
iу < iвкл In.o. < Iном.откл	59,468 кА 22,73 кА	80,19 кА 31,5 кА	80,19 кА 31,5 кА
In.o. < Iдин iу < iдин	22,73 кА 59,468 кА	31,5 кА 80 кА	31,5 кА 80 кА
	464,98 кА2с	3969 кА2с	2976,75 кА2с

6.2 Выбор линейного выключателя на стороне НН

Наибольший ток нормального режима на стороне НН для выбора линейного выключателя равен:

, (6.2.1)

Наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима на стороне НН для выбора линейного выключателя равен:

По табл.5.1 [2,232] выбираем выключатель ВВЭ-10-31,5/630У3, который удовлетворяет условиям выбора:

по напряжению установки:

,

10кВ=10кВ;

по длительному току:

,

,

Каталожные данные линейного выключателя ВВЭ -10 -31,5/630У3

, кВ	,А	Iн.откл кА	,%	iдин, кА	Iдин, кА	Iтер, кА	tтер, c	tотк, с	tсв, с
10	630	31,5	-	80	31,5	31,5	3	0,075	0,055

Проверяем выключатель по отключающей способности:

отключение симметричного тока короткого замыкания:

отключение апериодической составляющей тока короткого замыкания:

,



где - номинальное значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t, кА:

,

где =27,5% [1,296],

Условия выбора выключателя по отключающей способности выполняются.

Проверим выключатель по включающей способности:

,

где - номинальный ток включения, кА:

, [1,338]

,

.

По включающей способности выключатель проходит.

Проверим выключатель на электродинамическую стойкость:



,

Условия электродинамической стойкости выполняются.

Проверяем на термическую стойкость:

,

где, - согласно пункта 4.2

Условие термической стойкости выполняется.

Полученные данные сводим в табл. 6.4.

Данные линейного выключателя ВВЭ -10 -20/630У3 на стороне НН

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
Uуcт Uном	10 кВ	10 кВ
Iрасч < Iном Imax < Iном	203,79 А 407,57 А	630 А 630 А
In.t. <	22,73 кА	31,5 кА
Iа.t < ia.ном In.o. < Iн.вкл	10,01 А 22,73 кА	12,25 кА 31,5 кА
In.o. < Iдин iу < iдин	22,73 кА 59,468 кА	31,5 кА 80 кА
	494,68 А2с	2976,75 кА2с



6.3 Выбор вводного трансформатора тока на стороне НН

Выбираем по табл.П4.5 [1.632] трансформатор тока типа ТЛШ - 10 - 2000У3 - 0,5/10Р, который удовлетворяет условиям выбора:

по напряжению установки:

10кВ = 10кВ

по номинальному току первичной обмотки:

Каталожные данные трансформатора тока типа

ТЛШ - 10 -2000У3 - 0,5/10Р

, кВ	, А	А	iдин, кА	Iтер, кА	tтер, c	, ВА
10	2000	5	81	31,5	3	20

Условие электродинамической стойкости выполняется.

Проверим выбранный трансформатор тока на термическую стойкость:

,



где , согласно пункту 4.2

.

Условие термической стойкости выполняется.

Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по табл.4.11, [1, 364]; типы приборов, их параметры - по табл. П4.7, [1, 635] и проводим их в табл.6.5.

Вторичная нагрузка трансформатора тока типа ТЛШ - 10 -2000У3 - 0,5/10Р

Прибор	Тип	Нагрузка фазы, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	0,5	0,5
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счётчик активной энергии	САЗ-И681	2,5	2,5	-
Счётчик реактивной энергии	СР4-И676	-	2,5	2,5
Итого:	4	5,5	4

Проверяем выбранный трансформатор по вторичной нагрузке:

,

где - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности, Ом;

- вторичная нагрузка трансформатора тока, Ом.

Определяем расчетную вторичную нагрузку:

,



где - сопротивление приборов, Ом:

,

где - мощность, потребляемая приборами, ВА:

= 5,5 ВА;

- вторичный ток трансформатора, А:

=5А

- сопротивление контактов, Ом:

= 0,1Ом , [1,374]

- сопротивление проводов, Ом.

Сопротивление проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:

следовательно: ,

где

Определим сечение соединительных проводов:



,

где - удельное сопротивление провода, :

, [1, 374]

- расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформатора, м. Для включения в неполную звезду:

, (6.3.1)

где М, [1, 374]

Ом;

Для соединения трансформатора тока с приборами выбираем контрольный кабель марки КРВГ, сечением , [1, 375]

Определяем действительное сопротивление проводов:

Определяем действительную вторичную нагрузку:

Условие выполняется. Расчетные и каталожные данные трансформатора тока типа ТЛШ - 10 -2000У3 - 0,5/10Р



Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
	10В	10В
	815,17 А 1630,34 А	2000 А 2000 А
	59,468кА	81кА
	464,98 кА2с	2976,75 кА2с
	0,39Ом	0,8 Ом

6.4 Выбор линейного трансформатора тока на стороне НН

Выбираем по табл.П4.5 [1, 633] трансформатор тока типа ТЛМ - 10 - 600У3 - 0,5/10Р: по напряжению установки:

10кВ = 10кВ

по номинальному току первичной обмотки:

Каталожные данные трансформатора тока типа ТЛМ - 10 - 600У3 - 0,5/10Р

, кВ	, А	, А	iдин, кА	Iтер, кА	tтер, c	, ВА
10	600	5	100	23	3	10



Проверим выбранный трансформатор тока на электродинамическую стойкость:

Условие электродинамической стойкости выполняется.

Проверим его на термическую стойкость:

,

где , согласно пункту 4.2

Условие термической стойкости выполняется.

Перечень необходимых измерительных приборов принимаем по табл.4.11, [1, 364]; типы приборов, их параметры - по табл. П4.7, [1, 635] и приводим их в табл.6.8.

Вторичная нагрузка трансформатора тока типа ТЛМ - 10 - 600У3 - 0,5/10Р

Прибор	Тип	Нагрузка фазы, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	-	0,5
Счётчик активной энергии	САЗ-И681	2,5	-	2,5
Счётчик реактивной энергии	СР4-И676	2,5	-	2,5
Итого:	5,5	-	5,5



Проверим выбранный трансформатор по вторичной нагрузке:

,

где - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности, Ом;

- вторичная нагрузка трансформатора тока, Ом.

Так как индуктивное сопротивление токовых цепей очень мало, то принимаем Определим расчетную вторичную нагрузку:

,

где - сопротивление приборов, Ом:

,

где - мощность, потребляемая приборами, ВА:

= 5,5 ВА;

- вторичный ток трансформатора, А:

=5А

- сопротивление контактов, Ом: = 0,1Ом , [1,374] - сопротивление проводов, Ом.

Сопротивление проводов зависит от их длины сечения. Чтобы трансформатор работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:



следовательно: ,

где

Определим сечение соединительных проводов:

,

где - удельное сопротивление провода, :

, [1, 374]

- расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформатора, м. Для включения в неполную звезду:

,

где , [1, 374]

Для соединения трансформатора тока с приборами выбираем контрольный кабель марки КРВГ, сечением 2,5, [1, 375]

Определим действительное сопротивление проводов:



Определим действительную вторичную нагрузку:

Условие выполняется.

Полученные данные внесём в табл.6.9.

Расчетные и каталожные данные трансформатора тока типа

ТЛМ - 10 - 600У3 - 0,5/10Р

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
	10 кВ	10 кВ
	203,79 А 407,58 А	400 А 400 А
	59,468 кА	100 кА
	464,98 кА2с	1015,68 кА2с
	0,347 Ом	0,4 Ом

6.5 Выбор трансформатора напряжения на стороне НН

По напряжению установки и табл. П5.13 [2, 328] выбираем трансформатор напряжения типа НОМ 10 -66У3 с классом точности 0,5.

Каталожные данные трансформатора напряжения типа ЗНОЛ 0,8 - 10

Параметры	Каталожные данные
Номинальное напряжение первичной обмотки	10кВ
Номинальное напряжение основной вторичной обмотки	1003В
Номинальное напряжение дополнительной обмотки	-
Номинальная мощность	75 ВА
Максимальная мощность	630ВА

Перечень приборов, установленных на РУ 10кВ принимаем по табл. 4.11, [1, 364], их параметры - по табл.П4.7, [1, 635]. Полученные данные сведём в табл. 6.14.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения типа НОЛ 0,8 - 10-66У3

Приборы	Тип	S одной обмотки, ВА	Число обмоток	cosц	sinц	Число приборов	Общая потребляемая мощность
							Р, Вт	Q, вар
Отходящие линии:
Счетчик активной энергии	САЗ-И681	5,26	2	0,38	0,925	7	28	68,16
Счётчик реактивной энергии	СР4 - И689	7,9	2	0,38	0,925	7	42	102,24
Сборные шины:
Вольтметр	Э - 335	2	1	1	0	3	6	0
Вольтметр пофазный	Э - 335	2	1	1	0	1	2	0
Регистрирующий вольтметр	Н - 395	10	1	1	0	1	10	0
Трансформатор:
Варметр	Д - 335	1,5	1	1	0	1	1,5	0
Ваттметр	Д - 335	1,5	1	1	0	1	1,5	0
Счетчик активной мощности	САЗ-И681	5,26	2	0,38	0,925	1	2	9,74
Счётчик реактивной энергии	СР4 -И689	7,9	2	0,38	0,925	1	2	14,61
Итого:					20	97	194,75

Определим суммарную мощность приборов, присоединённых к трансформатору напряжения:



Проверим выбранный трансформатор напряжения:

по напряжению:

по вторичной нагрузке:

,

где - мощность трансформатора напряжения в заданном классе мощности по табл. П4.6, [1, 634]; так как трансформатор напряжения однофазный, то вместо берём сумму трёх трансформаторов:

Тогда

Условия соблюдаются.

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Для соединения трансформаторов с приборами принимают контрольный кабель КРВГ с сечением по условию механической прочности.



7. Выбор трансформаторов собственных нужд и схемы питания потребителей собственных нужд

Согласно указаниям [1, 474] принимаем для двухтрансформаторной подстанции 330 кВ два трансформатора собственных нужд. Так же для подстанции принимаем постоянный оперативный ток. Трансформаторы собственных нужд присоединяются к сборным шинам 10 кВ. По табл. П6.1 [1, 639] и табл. П6.2 [1, 640] определяем суммарную нагрузку собственных нужд и сводим в табл. 8.1.

Нагрузка собственных нужд подстанции 330/110/10

Вид потребителя собственных нужд	Установленная мощность	cosц	tgц	Нагрузка
	Ед.кВткол	Всего кВт			Pуст, кВт	Qуст, квар
Охлаждение трансформатора АТДЦТН - 200 000/ 330/110/10	44,42	88,8	0,85	0,62	88,8	55,01
Подогрев ВВБK-330	4,64	18,4	1	0	18,4	-
Подогрев ВВБК-110	1,89	16,2	1	0	16,2	-
Подогрев шкафов КРУ-10	1Ч21	21	1	0	21	-

Подобные документы

• Проектирование подстанции 500/110/10 кВ

  Выбор автотрансформаторов, сборных шин, измерительных трансформаторов напряжения и тока, распределительных устройств, выключателей для подстанции. Расчет токов короткого замыкания и заземляющего устройства. Схемы питания потребителей собственных нужд.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 24.02.2013
  

• Разработка схем питания собственных нужд подстанции

  Выбор схемы соединения основного оборудования подстанции, определение потоков мощностей. Выбор числа и мощности трансформаторов. Разработка структурной и главной схем питания собственных нужд. Расчет токов в утяжеленном режиме и токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [605,1 K], добавлен 11.02.2015
  

• Проектирование электрической части подстанции

  Обоснование главной схемы электрических соединений подстанции. Выбор трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания. Выбор коммутационной аппаратуры на стороне напряжения 220 кВ. Контрольно-измерительные приборы для цепей схемы.
  
  курсовая работа [605,5 K], добавлен 23.06.2016
  

• Проект изменения электрической части Запорожской АЭС

  Распределение генераторов между РУ ВН и РУ СН. Выбор генераторов и блочных трансформаторов. Схемы электроснабжения потребителей собственных нужд АЭС. Определение мощности дизель-генераторов систем надежного питания. Расчет токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [381,1 K], добавлен 01.12.2010
  

• Электрическая подстанция

  Основное оборудование на проектируемой электрической подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Выбор схем распределительных устройств, сборных шин, трансформаторов, схемы питания потребителей собственных нужд. Расчет заземляющего устройства ОРУ 500кВ.
  
  курсовая работа [990,8 K], добавлен 19.02.2014
  

• Расчет подстанции 35/6 кВ

  Выбор главной электрической схемы и оборудования подстанции. Определение количества и мощности силовых трансформаторов и трансформаторов собственных нужд. Расчет токов короткого замыкания. Подбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей.
  
  курсовая работа [2,1 M], добавлен 24.10.2012
  

• Проектирование электрической части подстанции 110/35/10 кВ

  Выбор электрических схем распределительных устройств всех напряжений. Выбор схемы питания собственных нужд подстанции. Расчёт токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов: выключателей, разъединителей. Выбор шин и ошиновок на подстанции.
  
  курсовая работа [1,8 M], добавлен 15.10.2012
  

• Реконструкция электрической части подстанции 3510 кВ 48П "Петрозаводская птицефабрика"

  Выбор схемы собственных нужд подстанции. Расчет мощности трансформаторов Т-1 и Т-2 с учетом коэффициента перегрузки. Расчет токов короткого замыкания, заземляющего устройства. Определение основных показателей производственной мощности подстанции.
  
  дипломная работа [312,0 K], добавлен 03.09.2010
  

• Проектирование теплоэлектроцентрали

  Выбор и обоснование схемы электрических соединений и схемы электроснабжения потребителей собственных нужд теплоэлектроцентрали, расчет токов короткого замыкания. Критерии подбора электрических аппаратов и проводников, измерительных трансформаторов.
  
  дипломная работа [672,1 K], добавлен 20.04.2011
  

• Электроснабжение района от проходной подстанции

  Построение графиков нагрузок районной подстанции. Расчет допустимых систематических и аварийных перегрузок силовых трансформаторов. Монтаж заземляющего устройства. Расчет токов короткого замыкания. Зануление оборудования собственных нужд на подстанции.
  
  дипломная работа [1,6 M], добавлен 15.02.2017
  

• Проектирование главной понизительной подстанции химического завода

  Расчет максимальных значений активной и реактивной нагрузок, токов короткого замыкания, заземлений и грозозащиты, собственных нужд подстанции. Выбор числа и мощности трансформаторов, основного оборудования и токоведущих частей распределительных устройств.
  
  курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.04.2015
  

• Расчет тяговой и трансформаторной подстанций

  Структурная схема проектируемой тяговой подстанции постоянного тока. Выбор типа тягового трансформатора. Расчет реактивной мощности потребителей. Мощность собственных нужд. Выбор главных понижающих трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания в сети.
  
  курсовая работа [812,7 K], добавлен 07.04.2013
  

• Электрическая часть подстанции 110/35/10 КП-140206 Э-537

  Выбор структурной схемы и расчёт реактивной нагрузки проектируемой подстанции. Выбор мощности и типа трансформатора, схемы питания собственных нужд. Расчёт токов короткого замыкания и электрической схемы замещения. Выбор токоведущих частей для цепей.
  
  курсовая работа [453,8 K], добавлен 26.01.2014
  

• Расчет трансформаторной подстанции для питания потребителей

  Расчет нагрузки и выбор главной схемы соединений электрической подстанции. Выбор типа, числа и мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических аппаратов и проводников. Релейная защита, расчет заземления подстанции.
  
  курсовая работа [1,1 M], добавлен 17.12.2014
  

• Проектирование электрической части понижающей подстанции 110/35/6 кВ

  Характеристика главной схемы электрических соединений станции и схемы собственных нужд. Выбор силовых трансформаторов и выключателей. Пути расчетов токов короткого замыкания, выбор электрических аппаратов и проводников. Проектирование главной схемы.
  
  дипломная работа [491,4 K], добавлен 29.04.2011
  

• Проектирование электрической подстанции

  Построение графиков нагрузки для обмоток трансформаторов высокого, среднего, низкого напряжения по исходным данным. Выбор трансформаторов на подстанции, обоснование. Расчет токов короткого замыкания на проектируемой подстанции, выбор электрооборудования.
  
  дипломная работа [336,9 K], добавлен 10.03.2010
  

• Разработка релейной защиты подстанции 220/35/6 кВ "Харьягинская" в связи с ее реконструкцией

  Выбор оборудования подстанции, числа и мощности трансформаторов собственных нужд и источников оперативного тока. Сравнение релейных защит с использованием электромеханических и микропроцессорных устройств релейной защиты. Расчет токов короткого замыкания.
  
  дипломная работа [4,0 M], добавлен 01.10.2013
  

• Реконструкция релейной защиты и автоматики подстанции 220/110/10 кВ "Аргамак"

  Выбор электрической аппаратуры, токоведущих частей и изоляторов, измерительных трансформаторов, оперативного тока. Расчет собственных нужд подстанции, токов короткого замыкания, установок релейной защиты. Автоматизированные системы управления процессами.
  
  дипломная работа [1,4 M], добавлен 11.01.2016
  

• Реконструкция электроснабжения зоны подстанции "Рождественское" и "Василево" Шарьинских электрических сетей с обоснованием использования однофазных трансформаторов

  Проект реконструкции подстанции "Рождественское", предназначенной для снабжения электроэнергией сельских потребителей. Построение графиков нагрузок по режимным дням и выбор мощности трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Экологичность проекта.
  
  дипломная работа [187,0 K], добавлен 29.04.2010
  

• Проектирование районной подстанции

  Расчет графиков нагрузки потребителей и мощности подстанции. Выбор силовых трансформаторов и проводов ЛЭП; распределительного устройства высшего, среднего и низшего напряжения; силовых выключателей, разъединителей. Расчет токов короткого замыкания.
  
  курсовая работа [452,8 K], добавлен 06.10.2014
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам