Проектирование ОРУ-35кВ подстанции 35/10 кВ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ГБОУ ВПО

«СУРГУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ХАНТЫ-МАНСИЙСКОГО АВТОНОМНОГО ОКРУГА - ЮГРЫ»

Политехнический институт

Кафедра РЭ

Курсовая работа

по курсу «Электрические станции и ПС»

«Проектирование ОРУ- 35кВ подстанции 35/10 кВ»

Выполнила: студентка группы 12-14

Костанда Людмила Иосифовна

Сургут 2014г.

Задание к проектированию ОРУ ПС-35 кВ

1. Анализ существующего оборудования

2. Электрическая схема ПС

3. Расчет и выбор электрооборудования

4. Компоновка ПС-35кВ

5. Исследовательская часть. Исследование процессов на ОРУ ПС при грозовом поражении, примыкающей ВЛ- 35 кВ.

6. Принятие альтернативного решения по реконструкции ПС-«К35ст»

Оглавление

Исходные данные

• Введение
• 1. Практическая часть
• 1.1 Электрическая схема
• 1.2 Выбор основного электрооборудования
• 1.2.1 Силовой трансформатор
• 1.2 2 Выключатель
• 1.2.3 Разъединитель
• 1.2.4 ОПН
• 1.2.5 Система шин
• 1.3 Компоновка ПС-35кВ
• 2. Исследовательская часть
• 2.1 Дальний удар
• 2.2 Ближний удар
• 2.2.1 Удар в провод
• 2.2.2 Удар в трос
• Заключение
• Список литературы

Приложение

Исходные данные

Рис. 1

Uном = 35/10кВ

Iкз = 2кА

Рmax = 50МВт

Рис. 2 График нагрузки

Введение

Около 70 % всей вырабатываемой в России электроэнергии потребляется промышленными, городскими, сельскохозяйственными сетями и государственными организациями. К сожалению, сегодня в нашей стране большой процент электросетевого и генерирующего оборудования отработало парковый ресурс, и требуют существенной модернизации, а чаще замены. Участившиеся отказы старого оборудования приводят к простоям производства, перебоям в электроснабжении потребителей, техногенным катастрофам. Модернизация электрохозяйства и реконструкция электроустановок - приоритетные задачи собственников и руководителей энергетических предприятий и энергоемких производств.

Строительство новых подстанций позволит передавать до потребителей больше мощностей, повышать надежность работы электрооборудования, снижать вероятность локальных и системных аварий.

Ряд регионов России сейчас испытывает острый дефицит электроэнергии. Наиболее оптимальным и экономически целесообразным решением в данной ситуации является локальное сооружение новых генерирующих источников средней мощности, расширение подстанций и увеличение мощности оборудования в процессе реконструкции. Строительство небольших источников генерации или реконструкция подстанции - это реальная возможность быстрого выхода из энергетического кризиса.

Целью данной курсовой работы является проектирование подстанции ОРУ-35кВ.

Задачи курсового проекта:

- изучить нормативно-правовую базу проектирования подстанций определяемая нормативно-правовыми актами РФ;

- осуществить выбор основного технологического оборудования с учетом суточной нагрузки;

- определить оптимальную компоновку ПС с учетом ПУЭ;

- произвести расчет токов и напряжений при ударе молний в ВЛ и предложить безопасную схему ПС.

1. Практическая часть

1.1 Электрическая схема ПС-35кВ

Рис. 1.1 Схема ОРУ ПС-35 кВ

ВЛ1 (ВЛ2) - воздушная линия 1 и 2 соответственно;

ЛР1 (ЛР2) - линейный разъединитель 1 и 2 соответственно;

ОПН1 (ОПН2) - ограничитель перенапряжения 1 и 2 соответственно;

СР1 (СР2) - секционный разъединитель 1 и 2 соответственно;

ТТ1 (ТТ2; ТТ3; ТТ4) - трансформатор тока 1, 2, 3 и 4 соответственно;

ВТ1 (ВТ2) - выключатель трансформаторный 1 и 2 соответственно;

Т1 (Т2) - силовой трансформатор 1 и 2 соответственно.

1.2 Выбор основного оборудования

1.2.1 Силовой трансформатор

Uном = 35/10 кВ;

Iкз = 2 кА;

Рmax = 50 МВт.

Условия выбора силового трансформатора:

- Uн1, Uн2;

- Схемы соединения обмоток;

- Мощность трансформатора;

- Учет графика нагрузки;

- Конструкция;

- Стойкость к токам кз.

Расчет параметров трансформатора:

По данным расчетам и с учетом суточной нагрузки (2-3 часа трансформатор может работать в перегрузке) был выбран трансформатор типа «ТМН-6300/35-У1».

ТМН 35 (ТМН-1000/35 - ТМН-6300/35-У1) - силовой трехфазный двухобмоточный масляный трансформатор, изготавливаемый ОАО «Кентауский трансформаторный завод» для стран с умеренным климатом. Имеет конструкцию, полностью соответствующую ГОСТам 11677 и 11920 и требованиям, предъявляемым к трансформаторам, предназначенным для данного типа климата: в наличии естественное масляное охлаждение и функция регулирования напряжения под нагрузкой (РПН) с диапазоном ±4 х 2,5%. Предназначен для функционирования в сетях 35 кВ.

Рис.1.2 Трансформатор типа «ТМН-6300/35-У1»

Условия эксплуатации ограничиваются необходимыми климатическими условиями: необходимая высота над уровнем моря - до 1 км ( для умеренного климата), рабочая температура окружающего воздуха - от минус 45°С до плюс 40°C при относительной влажности воздуха до 80%. Данный тип трансформаторов не предназначен для работы в экстремальных условиях, при вибрации, тряске и взрывоопасных условиях.

Конструкция трансформатора включает в себя специфические особенности: овальные баки ТМН 1000-6300 кВА и радиаторы, способствующие охлаждению трансформатора за счет увеличения охлаждаемой поверхности. Для перемещения трансформатора в полном сборе под верхней рамой бака предусмотрены крюки. Крышка бака оснащена выводами НН и ВН, люками для раскрепления активной части, гнездом для термобаллона, расширителем, вентилем Ду-50. Внизу бака имеются пробки для спуска и взятия пробы масла, а также вентиль для его заливки и бобышка заземления. Активная часть трансформатора состоит из магнитопровода особой формы, позволяющей создавать малошумные соединения «STEP-LAP» с низкими потерями холостого хода, обмоток и переключателя. Обмотки состоят из медных или алюминиевых проводов. Вводы наружной установки НН и ВН съемные, фарфоровые проходные изоляторы. При любых режимах работы наличие масла обеспечивается маслорасширителем.

Комплектуются трансформаторы также термосигнализаторами типа ТКП-160 Сг, предохранительным клапаном для 2500-6300 кВА, маслоуказателями стрелочного типа, газовыми и струйными реле.

По конкретному заказу на силовые трансформаторы устанавливаются каретки (катки) для их поперечного и продольного перемещения.

Структура условного обозначения

Т - трансформатор трехфазный, М - охлаждение масляное с естественной циркуляцией воздуха и масла. Н - с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН).

* - номинальная мощность, 1000 до 6300 кВА. 35 - класс напряжения обмотки ВН, кВ.

У1 - климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150.

Табл.1.1 Технические характеристики трансформаторов ТМН

Тип трансформатора	Мощность, кВА	Группа соединения	Номинальное напряжение ВН, кВ	Потери, Вт	Напряжение короткого замыкания, %	Ток х.х., %
			ВН	НН	х.х	к.з
ТМН-2500/35	2500	У/Д-11	35	11,0 6,3	4,1	23,5	6,5	1,0
ТМН-4000/35	4000				5,6	33,5	7,5	0,9
ТМН-6300/35	6300				8,0	46,5		0,8

Табл.1.2 Габаритные размеры ТМН 6300/35

Тип трансформатора	Габаритные размеры, мм	Масса, кг
	L	B	H	H1	H2	H3	V	N	K	h	1	A	масло	полная	транспортная
ТМН-2500/35	3280	2250	2940	1740	292	720	200	200	400	20	270	1700	2230	8200	6500
ТМН-4000/35	3100	3150	3320	2030	317		220	270		230	280	1594	2600	10400	7400
ТМН-6300/35	3240	3220	3600	2300			245	290		230	30		3100	13300	9500

Габаритные размеры трансформатора «ТМН-6300/35-У1»

Рис.1.3

1.2.2 Выключатель

Условия выбора выключателя:

- Uн;

- Iн;

- Iном.отк.;

- Конструкция (тип);

- Термическое действие I²*t;

- Допустимое апериодическое действие;

- Соответствие допущения ПВН фактическое;

- Управление цепи.

Расчет параметров выключателя:

Iкз = 2кА;

Uн = 35кВ.

По данным расчетам был выбран выключатель типа «ВГБ-35 УХЛ1, Т1» (№2 Уральский Энергетический Союз УЭС).



Рис.1.4 Выключатель типа «ВГБ-35 УХЛ1, Т1»

Назначение: Выключатель наружной установки со встроенными трансформаторами тока серии ВГБ-35 предназначен для коммутации цепей при нормальных и аварийных режимах, а также для работы в стандартных циклах, при АПВ в сетях трехфазного переменного тока частотой 50-60 Гц с номинальным напряжением 35кВ. Выдерживает длительное воздействие напряжения 52кВ и отключает токи нагрузки до630А. Может работать в широком диапазоне климатических условий: от крайнего Севера (нижнее рабочее значение температуры окружающей среды -- минус 60°С) до районов с тропическим климатом (верхнее рабочее значение температуры -- 55°С)

Конструкция: В состав выключателя входят привод, шесть высоковольтных вводов со встроенными трансформаторами тока и один газоплотный алюминиевый сварной бак, внутри которого размещены дугогасительные устройства трех фаз. Дугогасительные устройства, содержащие неподвижный и подвижный контакты, а также катушки магнитного дутья, используют для гашения способ вращения электрической дуги в магнитном поле создаваемом током, протекающем через катушки. Подвижные контакты, расположенные под углом 120°, жестко закреплены на концах трехлучевой изоляционной траверсы, установленной непосредственно на центральном поворотном валу бака выключателя. Простота дугогасительных устройств, имеющих минимально возможное количество подвижных элементов, является основой их надежной работы. Подогревательное устройство, размещенное под днищем бака, обеспечивает возможность работы выключателя, заполненного чистым элегазом, в условиях низких температур (вплоть до минус 60°С), одна ступень которого мощностью 800Вт должна включаться при понижении температуры воздуха до минус 40°С и отключаться при минус 20°С.Клеммный шкаф снабжен постоянно включенным антиконденсатным подогревом (резистором). Преимущества:

· Полная заводская готовность, обеспечивающая простой и быстрый монтаж;

· Выключатель поставляется полностью отрегулированным, заполненным элегазом до рабочего давления;

· Отсутствие динамических нагрузок на фундамент при работе (установка на одной опоре с облегченным фундаментом);

· Простые и надежные дугогасительные устройства, содержащие минимально возможное количество подвижных элементов и работающие на принципе вращения электрической дуги в магнитном поле, создаваемом током, протекающим через дугогасительное устройство. Этот способ гашения гарантирует отсутствие перенапряжений даже при отключении малых индуктивных токов и отключение без повторных пробоев емкостных токов до630А;

· Большие механические и коммутационные ресурсы, обеспечивающие при нормальных условиях эксплуатации работу без ремонта в течение всего срока службы выключателя;

· Наличие единственного на выключатель динамического уплотнения с«жидкостным затвором» и высокотехнологичного алюминиевого сварного бака гарантирует пониженный уровень естественных утечек элегаза;

· Использование чистого элегаза в исполнении ХЛ1 (до минус 60°С);

· 12встроенных трансформаторов тока, позволяющих в большинстве случаев отказаться от применения выносных трансформаторов тока наружной установки;

· Взрыво- и пожаробезопасность.

Табл.1.3 Технические данные (№2 Уральский Энергетический Союз УЭС)

Номинальное напряжение, кВ	35
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	40,5
Номинальный ток, A	630, 1000
Номинальный ток отключения, кА	12,5
Апериодическая составляющая, %	32
Наибольший пик сквозного тока, кА	35
Трехсекундный ток термической стойкости, кА	12.5
Отключаемый емкостный ток, А	630
Собственное время отключения, с	0.04±0.005
Полное время отключения, с	0.06
Собственное время включения, с	0.1+0.03
Давление элегазом при 20°С, МПаабс(кгс/см)2	0.55(5.5)
Испытательное напряжение промышленной частоты: - внутренней и внешней изоляции - внешней изоляции при плавном подъеме	95кВ 105кВ (при дожде 85кВ)
Испытательное напряжение грозового импульса: - полный - срезанный	190кВ 230кВ
Длина пути утечки внешней изоляции, см	105, 125

1.2.3 Разъединитель

Условия выбора разъединителя:

- Uн;

- Iн;

- Iэл.дин.ст.;

- I²*t;

- Конструкция;

- Вторичные цепи.

Расчет параметров разъединителя:



По данным параметрам был выбран разъединитель марки «РГ-35/1000 УХЛ1» (№3 / Уральский Энергетический союз УЭС; №4 / ЗАО Курск «Электротехническое оборудование»).

Рис. 1.5 Разъединитель типа «РГ-35/1000 УХЛ1»

Назначение Разъединители предназначены для включения и отключения обесточенных участков электрических цепей, находящихся под напряжением, а также заземления отключенных участков при помощи заземлителей. Разъединители также используются для отключения токов холостого хода трансформаторов и зарядных токов воздушных и кабельных линий.

Конструкция Разъединители предназначены для включения и отключения обесточенных участков электрической цепи, находящихся под напряжением, а также заземления отключенных участков при помощи заземлителей. Присоединительные размеры новых разъединителей выбраны с учетом возможности установки их на существующие опорные конструкции разъединителей серии РДЗ. Разъединители представляют собой двухколонковые аппараты с поворотом контактных ножей в горизонтальной плоскости. Разъединители состоят из главной токоведущей системы, опорно-поворотной изоляции, несущей рамы и заземлителей.

Контактные ножи разъединителей выполнены из медных шин, к которым закреплены ламели из бронзового сплава. Выводные контакты выполнены с переходными контактными роликами и герметично закрыты. Это обеспечивает стабильное контактное нажатие в течение всего срока службы и небольшие усилия оперирования на рукоятке ручного привода. Контактирующие поверхности разъемного и выводного контактов покрыты серебром.

Разъединители комплектуются полимерными или высокопрочными фарфоровыми изоляторами.

Управление главными контактными ножами разъединителей и заземлителями может осуществляться как электродвигательными приводами ПД-14УХЛ1, так и ручными приводами ПРГ-5УХЛ1. Приводы ПРГ-5УХЛ1 комплектуются переключающими устройствами типа ПУ на базе герконов, а приводы ПД-14УХЛ1 -- блоком коммутации на базе микровыключателей, и модернизированной электромагнитной блокировкой типа ЗБ-1М с электромагнитным ключом КЭЗ-1М и ключом КМ-1 для аварийного деблокирования.

Преимущества:

Разъединители серии РГ по сравнению с выпускаемыми до настоящего времени разъединителями серии РДЗ имеют следующие преимущества:

1. Минимальные затраты на обслуживание в процессе эксплуатации:

- контактные поверхности покрыты гальваническим оловом и серебром;

- элементы конструкции, выполненные из черного металла, имеют стойкие антикоррозийные покрытия горячим и термодиффузионным цинком;

- в основаниях поворотных колонок и скользящем контакте главного токоведущего контура применены закрытые подшипники с заложенной в них долговременной смазкой, не требующие обслуживания в течение всего срока службы.

2. Надежность контактной системы (в конструкции отсутствуют гибкие связи, применен скользящий контакт).

3. Разъединители работоспособны при гололеде до 20 мм, тогда как разъединители РДЗ допускают оперирование при толщине корки льда до 10 мм.

4. Отсутствие межколонковой тяги.

5. Отсутствие дополнительных затрат у заказчика при монтаже:

- в комплект поставки входят соединительные элементы между полюсами и между разъединителем и приводом, не требующие применения сварки;

- возможность поставки разъединителя на несущей металлоконструкции;

- в комплект поставки входит кронштейн для установки приводов, устанавливаемый непосредственно на железобетонную опору.

Табл. 1.4 Технические данные (№3 Уральский Энергетический союз УЭС; №4 ЗАО Курск «Электротехническое оборудование»)

Номинальное напряжение, кВ	35
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	40,5
Номинальный ток, A	1000, 2000, 3150
Ток электродинамической стойкости, кА	50, 80, 100
Ток термической стойкости, кА	20, 31.5, 40
Время протекания номинального кратковременного выдерживаемого тока: - для контактных ножей - для заземляющих ножей	3 сек. 1 сек.
Номинальная частота, Гц	50
Испытательное кратковременное напряжение промышленной частоты: - относительно земли и между полюсами - между разомкнутыми контактами	95кВ 120кВ
Испытательное напряжение грозового импульса 1,2/50мкс: - относительно земли и между полюсами - между разомкнутыми контактами	190кВ 220кВ
Длина пути утечки внешней изоляции, см	75, 105, 116
Допустимая механическая нагрузка на выводы, Н	500, 800
Тип привода для управления контактным ножом	Ручной ПРГ-5 УХЛ1 или электро двигательный ПД-14(П) УХЛ1

Рис 1.6 Габаритные размеры разъединителя «РГ-35/1000 УХЛ1»

1.2.4 ОПН

Условия выбора ОПН:

- Uнс - класс напряжения сети;

- Uнр - наибольшее рабочее напряжение;

- Номинальный разрядный ток;

- Ток пропускной способности;

- Тип (конструкция);

- Ток взрывобезопасности.

Расчет параметров ОПН:

Iкз = 2кА;

Uн = 35кВ;

Uнр = 42 кВ.

По данным расчетам был выбран ОПН типа «ОПН-35 УХЛ1» (№5 / СевЗапПром; №6 / Разряд Трейд).

Рис. 1.7 ОПН типа «ОПН-35 УХЛ1»

Ограничители перенапряжений нелинейные предназначены для защиты электрооборудования сетей с изолированной и компенсированной нейтралью переменного тока 35 кВ частоты 50 Гц от грозовых и коммутационных перенапряжений.

ОПН рассчитаны для эксплуатации в условиях нормированных для исполнения УХЛ категории размещения 1 по ГОСТ 15150 при высоте не более 1000 м над уровнем моря и температуре окружающей среды от -60^оС до +40^оС.

Ограничители выдерживают тяжелые провода в горизонтальном направлении не менее 300 м и давление ветра со скоростью до 40 м/с без гололеда и до 15 м/с при толщине гололеда 2 см.

Ток взрывобезопасности ограничителя 20 кА.

Табл. 1.5 Технические характеристики ОПН-35 кВ (№5 / СевЗапПром; №6 / Разряд Трейд)

Наименование параметра	Норма для U нр, кВ
	40,5	40,5
1. Класс напряжения сети, кВ	35	35
2. Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ	40,5	40,5
3. Номинальное напряжение ограничителя, кВ	51,0	51,0
4. Номинальный разрядный ток, кА	10	10
5. Остающееся напряжение при токе грозовых перенапряжений с амплитудой, кВ, не более:
5000 А	123,0	118,0
10000 А	132,0	128,0
20000 А	144,0	141,0
6. Остающееся напряжение при токе коммутационных перенапряжений на волне 30/60 мкс с амплитудой, кВ, не более:
250 А	103,0	98,0
500 А	105,0	102,0
1000 А	107,0	104,0
7. Остающееся напряжение при импульсах тока 1/10 мкс с амплитудой 10000 А, кВ, не более	148,0	146,0
8. Пропускная способность ограничителя:
а) 18 импульсов тока прямоугольной формы длительностью 2000 мкс с амплитудой, А	400	550
б) 20 импульсов тока 8/20 мкс с амплитудой, А	10000	10000
в) 2 импульса большого тока 4/10 мкс с амплитудой, кА	65	100
9. Удельная поглощаемая энергия одного импульса, кДж/кВ(U нр), не менее	2,0	2,7
10. Масса не более, кг	10
11. Высота, мм	590
12. Длина пути утечки внешней изоляции, см, не менее	98

Рис. 1.8 Габаритные размеры ОПН «ОПН-35 УХЛ1»

1.2.5 Система шин

Условия выбора системы шин:

- Сечение, материал;

- Iном (длительный);

- Конструкция;

- Iэл.дин.стойк.;

- I²*t.

По данным условия была выбрана система шин марки «АС-120/19» (№7 / Энергетика; №8 / Онлайн-Электрик; №9 / Контракт-Косплект).

Рис. 1.9 Конструкция провода марки «АС-120/19»

Провода предназначены для передачи электрической энергии в воздушных электрических сетях на суше всех макроклиматических районов по ГОСТ 15150.

Провода состоят из стального сердечника и алюминиевых проволок.

Материалы: - алюминий содержания 99,5; 99,7%; - проволока стальная оцинкованная 1 или 2 группы по качеству цинкового покрытия - ГОСТ 9850;

Длительно допустимая температура проводов в процессе эксплуатации не должна превышать 90°С.

Табл. 1.6 Допустимые рабочие токи и мощности для марки проводов АС, АСК (№7 Энергетика; №8 Онлайн-Электрик; №9 / Контракт-Косплект).

Сечение (алюминий/ сталь), мм2	Ток, А	Мощность, МВт, вне помещений при напряжении, кВ
	вне помещения	внутри помещений	500	330	220	150	110	35
35/6,2	175	135	-	-	-	-	-	10
30/8	210	165	-	-	-	-	-	12
70/11	265	210	-	-	-	-	47,6	15,2
95/16	330	260	-	-	-	80,9	59,3	18,9
120/19	390	313	-	-	-	93,6	68,7	21,8
150/24	450	365	-	-	-	110,3	80,9	25,7
185/29	510	425	-	-	-	126,2	92,6	29,5
240/39	610	505	-	328	218	149	109,2	-
300/48	690	585	566	374	249	-	-	-
330/27	730	-	596	-	-	-	-	-
400/18	830	713	685	452	301	-	-	-
400/51	825	705
400/69	860	-
500/26	960	830	778	513	342	-	-	-
500/64	945	815	78	13	42	-	-	-

Табл. 1.7 Расчетные характеристики воздушных линий 35 - 150 кВ со стальалюминиевыми проводами

Номинальное сечение провода, мм2	Активное сопротивление при +20 °С на 100 км линии, Ом	Индуктивное сопротивление прямой последовательностиX1уди емкостная проводимость bуд на 100 км линии напряжением, кВ
		35	110	150
		X1yд,Ом	X1yд,Ом	bудЧ10-4,См	X1yд,Ом	bудЧ10-4,См
70/11	42,8	43,2	44,4	2,55	46	2,46
95/16	30,6	42,1	43,4	2,61	45	2,52
120/19	24,9	41,4	42,7	2,66	44,1	2,56
150/24	19,8	40,6	42	2,70	43,4	2,61
185/29	16,2	-	41,3	2,75	42,9	2,64
240/32	12	-	40,5	2,81	42	2,70

Табл. 1.8 Основные характеристики материалов

Параметры	Проволока алюминиевая	Проволока стальная
1). Удельное электрическое сопротивление постоянному току при 20 °С, ОМ·мм2/м не более	0,028264	-
2). Температурный коэффициент электросопротивления при неизменной массе, на 1 °С	0,00403	-
3). Временное сопротивление разрыву, МПа (Н/ мм2)	160-195	1290-1450
4). Напряжение при 1%-ном удлинении, МПа (Н/ мм2)	-	1100-1310

1.3 Компоновка ПС-35кВ

С учетом выбранного оборудования определена оптимальная компоновка ПС. Электрооборудование располагается на территории подстанции согласно электрической схемы. По правилам ПУЭ все расстояния между основным оборудованием и фазами учтено (см. приложение 1).

Состав компоновки и габариты электрооборудования описаны в спецификации (см. приложении 2).

электрический подстанция трансформатор молния

2. Исследовательская часть

Основной задачей данного этапа курсовой работы является выявление характеристик ОПН, вентильного разрядника и трансформатора тока при дальнем и ближнем ударе молнии. Для этого были использованы возможности специальных программ - VMAES и Грозоупорность ЛЭП.

Осциллограммы дальнего удара представлены для последовательного (рис. 2.1 - 2.4) и параллельного соединения искрового промежутка и ОПН (рис. 2.5 - 2.8).

Для ближнего удара построены осциллограммы для двух случаев:

- удар в провод при последовательном (рис. 2.9 - 2.12) и при параллельном соединении ОПН и искрового промежутка (рис. 2.13 - 2.16);

- удар в трос представлен для двух видов соединения - при параллельном соединении: Rз =10 Ом (рис. 2.17) и Rз =100 Ом (рис. 2.18); при последовательном соединении: Rз =10 Ом (рис. 2.19) и Rз =100 Ом (рис. 2.20).

Изменения тока трансформатора тока (TT) в зависимости от различных показателей представлены в таблице № 2.1.

Таблица №2.2 обобщает сведения о вероятности удара молнии.

Модели опор при R заземления опоры =20 [Ом] и при R заземления опоры =10 [Ом] представлены на рис. 2.21 - 2.22 соответственно.

2.1 Дальний удар

1. При последовательном соединении искрового промежутка и ОПН

Модель схемы замещения ОРУ ПС-35 кВ

2. При параллельном соединении искрового промежутка и ОПН

Модель схемы замещения ОРУ ПС-35 кВ



Рис. 2.1

Рис. 2.2



Рис. 2.3

Рис. 2.4

Рис. 2.5



Рис. 2.6

Рис. 2.7

2.2 Ближний удар

2.2.1 Удар в провод

1.1 При последовательном соединении

Модель схемы замещения ОРУ ПС-35 кВ



Рис. 2.8

Рис. 2.9



Рис. 2.10

Рис. 2.11

Рис. 2.12

1.2 При параллельном соединении ОПН и искрового промежутка

Модель схемы замещения ОРУ ПС-35 кВ

Рис. 2.13

Рис. 2.14

2.2.2 Удар в трос

2.1 При параллельном соединении ОПН и искрового промежутка

2.1.1 При сопротивлении заземления R=10 Ом



Рис. 2.15

Рис. 2.16

Рис. 2.17

2.1.2 При сопротивлении заземления R=100 Ом

Рис. 2.18

2.2 При последовательном соединении ОПН и искрового промежутка

2.2.1 При сопротивлении заземления R=10 Ом

Рис. 2.19

2.2.2 При сопротивлении заземления R=100 Ом

Рис. 2.20

Табл.2.1 Таблица изменения тока TT в зависимости от различных показателей

Дальний удар
мкс	1/70	5/70	10/70
	0,108835	0,025674	0,013782
Удар в трос
С ОПН	Без ОПН
0,274717	0
Удар в провод
С ОПН	Без ОПН
0,272582	0,439171
Удар в трос
мкс	1/70	5/70	10/70
	0,274717	0,023538	0,013101
Удар в провод
мкс	1/70	5/70	10/70
	0,272582	0,209603	0,170859

Табл. 2.2 Обобщенная таблица вероятности удара молнии

R=5 [Ом]
	Опора	Вблизи ВЛ	Трос	Провод
%	5.232	0.955	-	0.424
Всего: 6.610028
R=10 [Ом]
	Опора	Вблизи ВЛ	Трос	Провод
%	7.901	0.955	-	0.424
Всего: 9.278870
R=15 [Ом]
	Опора	Вблизи ВЛ	Трос	Провод
%	10.339	0.955	0.001	0.424
Всего: 11.71807
R=20 [Ом]
	Опора	Вблизи ВЛ	Трос	Провод
%	12.5	0.955	0.004	0.424
Всего: 13.88254

Число перекрытий при различных поражениях ВЛ при сопротивлении заземления опоры R=20 Ом

Рис. 2.21

Число перекрытий при различных поражениях ВЛ при сопротивлении заземления опоры R=10 Ом

Рис. 2.22

Заключение

Цель данной курсовой работы реализована полностью - спроектирована ОРУ ПС-35кВ. В ходе реализации задач проекта была изучена нормативная база проектирования подстанций определяемая нормативными актами РФ. С учетом суточной нагрузки осуществлен выбор основного технологического оборудования. Тип и мощность главных трансформаторов, выбор электрических аппаратов и проводников. Был произведен расчет некоторых параметров для выбора основного электрооборудования. В соответствии с требованиями технического проектирования были выбраны выключатели (элегазовые), которые более экономичны и безопасны по сравнению с масляными и имеют лучшие технические показатели. Также были выбраны разъединители и ОПН.

Определена оптимальная компоновка ПС с учетом ПУЭ; основное оборудование распределено по территории ПС в соответствии с электрической схемой.

С помощью программы «VMAES» произведен расчет токов и напряжений при ударе молний в провод и в трос для двух вариаций: параллельное и последовательное соединение ОПН и искрового промежутка. Установлена зависимость изменения тока на трансформаторе тока от сопротивления заземления. Благодаря использованию программы «Грозоупорность ЛЭП» рассчитана вероятность перекрытия ВЛ при попадании молнии на различные участки ВЛ.

Список литературы

1. РосЭнергоХолдинг;

2. Уральский Энергетический Союз УЭС;

3. Уральский Энергетический союз УЭС;

4. ЗАО Курск «Электротехническое оборудование»;

5. СевЗапПром;

6. Разряд Трейд;

7. Энергетика;

8. Онлайн-Электрик;

9. Контракт-Косплект;

Приложение 1

№	Название	Вес, кг	Высота, м	Количество
1	Трансформатор ТМН-6300/35-У1	13590	3, 57	2
2	Выключатель ВГБ-35 УХЛ1, Т1	800	5, 265	2
3	Разъединитель РГ-35/1000 УХЛ1	805	41,5	4
4	ОПН ОПН-35 УХЛ1	11	5,775	2
5	Система шин АС-120/19

Размещено на Allbest.ru

...