Расчет токов короткого замыкания и подбор электрооборудования ПС-4Р

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Введение

Электрическая энергия широко применяется во всех областях народного хозяйства и в быту. Этому способствует универсальность и простота ее использования, возможность производства в больших количествах промышленным способом и передачи на большие расстояния. Энергетика занимает ведущее место среди отраслей народного хозяйства. Уровень развития энергетики и электрификации в наиболее обобщенном виде отражает достигнутый технико-экономический потенциал страны.

Несмотря на спад производства и прочие неблагоприятные факторы, энергетика по-прежнему развивается и в настоящее время необходимы правильно спроектированные подстанции для распределения и передачи электроэнергии.

Расчет токов короткого замыкания производится на основании схемы замещения, в которой все элементы схемы (трансформаторы, реакторы, кабельные и воздушные линии, двигатели и т. д.) заменяются соответствующими полными сопротивлениями.

По результатам расчёта токов короткого замыкания происходит подбор нужного электрооборудования.

1. Расчет нагрузок подстанции ПС -4Р

Расчетная полная мощность определяется по формуле

Где Рр - расчетное значение активной мощности кВт,

Qр - расчетное значение активной мощности кВар.

Расчетное значение активной мощности

Где Рсм - Расчетное значение активной мощности в самую загруженную смену кВт, Км - Коэффициент максимума.

Расчетное значение реактивной мощности

Где tgц - коэффициент мощности.

Номинальный ток

Суммарная расчетная мощность

Расчетные данные приведены в таблицы 1 и 2 для каждой секции шин.

Таблица 1 - Нагрузки I секции шин ПС-4Р

I секция шин
№ яч.	Потребитель	Sрасч, кВА	Iрасч, А	ТТ	Кабель
					тип	сечение
1-1	Резерв	-	-	600/5	-	-
1-2	ТСЗ-2 10/0,4	250	-	-	-	-
1-3	Резерв	-	-	600	-	-
2	НАМИ-10	250	36,42	-	-	-
3-1	ПС-48, яч.3	8165,3	474,1	1500/5	ААШв АСГТ	3(3х150) 3(3х185)
4-1	КС-1, КРУ-10кВ №1, Компрессор К-1500 №1	10224,5	590,3	1000/5	ААШв	3(3х150)
5	Ввод с ГПП-9, яч.20 Ввод на ПС-4С яч.51	11120,3	642,032	2000/5	ПвБВнг	4(3х185)
6	Ввод с ТЭЦ, токопровод от блока ТГ-6-Т5	12321,5	711,4	3000/5	ТЭНЕ-10-3150
7-1	КС-1, КРУ-10 кВ №3 Компрессор К-1500 №6	10224,5	590,3	1000/5	ААШв	3(3х150)
8	ПС-4С, яч.7	4256,1	245,727	750/5	ААШв	3(3х185)
9	Секционный разьединитель	-	-	-	-	-

Полная мощность первой секции

Общий ток первой секции

Таблица 2 - Нагрузки II секции шин ПС-12

II секция шин
№ яч.	Потребитель	Sрасч, кВА	Iрасч, А	ТТ	Кабель
					тип	сечение
10	Секционный выключатель	12321,5	711,383	3000/5	-	-
11-1	ПС-4С, яч.40	1113,9	64,3	1500/5	ААШв	3(3х185)
12-1	Резерв	-	-	200/5	-	-
12-2	ТСЗ-2 10/0,4	250	-	-	-	-
12-3	Резерв	-	-	600/5	-	-
13	ЗНОЛТ-10
14-1	КС-1, КРУ-10 кВ №2 Компрессор К-1500 №3	9737,56	562,2	1000/5	ААШв	3(3х185)
15	Ввод с ТЭЦ от блока ТГ-5-Т4	11734,8	677,508	3000/5	ТЭНЕ-10-3150
16	Ввод с ГПП-9 яч.62 Ввод на ПС-4С яч.52	10590,8	611,5	3000/5	ПвБВнг	3(3х185)
17	Резерв	-	-	-	-	-
18	Резерв	-	-	200/5	-	-

Полная мощность второй секции

Общий ток второй секции

Полная мощность потребляемая подстанцией

Общий расчетный ток подстанции

2. Определение местоположения трансформаторной подстанции

Таблица 3 - Местоположение трансформаторной подстанции и ее нагрузки

№ яч.	Потребитель	Sн, кВА	Х, км	Y, км	Lк, км	Наим.на схеме
яч.3-1	ПС-48, яч.3	8165,38	0,5	0,25	0,7	П1
яч.4-1	КС-1, КРУ-10кВ №1, Компрессор К-1500 №1	10305,7	0,8	1	0,75	П2
яч.7-1	КС-1, КРУ-10 кВ №6 Компрессор К-1500 №6	11400	0,8	0,6	0,28	П3
яч.8-1	ПС-4С, яч.7	4256,12	0,2	0,6	0,08	П4
яч.11-1	ПС-4С, яч.4	1113,89	0,2	0,4	0,1	П5
яч.14-1	КС-1, КРУ-10 кВ №3 Компрессор К-1500 №6	10305,7	0,8	0,8	0,75	П6

Определение x координат общей точки трансформаторной подстанции

Схема определения местоположения подстанции и длин кабелей приведена на рисунке 1.



Рисунок 1 - Схема расположения подстанции

3. Выбор питающего кабеля по потерям

Выбор питающего кабеля для вводов с ТЭЦ

Для питания выбирается токопровд ТЭНЕ-10-3150-250 УХЛ1

Активное и индуктивное сопротивление

- Rтокоп.= 9,77 мкОм/м = 0,0098 Ом/км,

- Худ= 146мкОм/м = 0,146 Ом/км.

Определение сопротивления с учетом длины токопровода

Индуктивное сопротивление токопровода

X1В = X2В = Xуд·L= 0,146·0,27 = 0,0397 Ом.

Активное сопротивление токопровода

R1В = R2В = Rтокоп.·L= 0,0098·0,27 = 0,00264 Ом.

Полное сопротивление токопровода

Потери в питающих линиях

Потери в питающей линии не превышают 5%, следовательно, токопроводпо потерям проходит. Допустимое значение тока при использовании токопровода составляет I=3150А. Чтобы запитать подстанцию ПС-4Р, необходимтокопровод типа ТЭНЕ-10-3150.

Следовательно, токопрвод выбран верно.

Выбор питающих кабелей для вводов с ГПП-9

По предусмотренным режимам работы питание подстанции производится по схеме

1) ПС-4Р Ввод №1 яч.6 - ГПП-9 яч.20

2) ПС-4РВвод №2яч.16 -ГПП-9 яч.62

С выведенным секционным выключателем и АВР.

Рассмотримварианты 4 кабелей ПвБВнг (3х150) и 3 кабеля ПвБВнг (3х150) для первого и второго ввода, соответственно.

Активное и индуктивное сопротивление примем

Rкаб1 = 0,082 Ом/км,

Rкаб2 = 0,085 Ом/км,

Худ1 = 0,128 Ом/км.

Худ2 = 0,159 Ом/км.

Рассчитаем сопротивления с учетом длины кабелей. Индуктивное сопротивление кабелей

Активное сопротивление кабелей

Полное сопротивление кабелей

Полное сопротивлении линий, состоящих из 3 кабелей

Потери в кабельных линиях

Потери в кабельных линиях не превышают 5%, следовательно, кабели по потерям проходит. Допустимое значение тока при использовании кабелей составляет I= 479А и I= 384 А для первого и второго ввода соответственно. Чтобы запитать подстанцию ПС-4Р, необходимо 4 кабеля ПвБВнг (3х185) и 3 кабеля ПвБВнг(3х150).

Iкаб = 5·479 = 1916 А,

Iкаб = 3·384 = 1152 А,

Iкаб> I1с

Iкаб> I2с

Следовательно, кабели выбраны верно.

4. Расчёт токов короткого замыкания

Составление схемы замещения

На рисунках 2 и 3 приведена принципиальные схемы участка с точками короткого замыкания для питания от ТЭЦ.

Рисунок 2 - Участок для расчёта токов КЗ по ввода №1от ТЭЦ



Рисунок 3 - Участок для расчёта токов КЗ по ввода №2от ТЭЦ

Рассчитывая токи короткого замыкания на шинах точки К1.1 и К2.1, используется однолинейные схемы и значение тока короткого замыкания на шинах110 кВТЭЦ. Схема замещения приведена на рисунок 4.

Для выбора аппаратуры, необходимо определить токи короткого замыкания на отходящих линиях в точках К1.2 - К1.3 и К2.2. - К2.3, схемы замещения изображены на рисунке 5.



Рисунок 4 - Схема замещения для расчета КЗ на шинах

Рисунок 5 - Схема замещения для расчета КЗ на отходящих линиях

Расчёт для точек К-1.1, К-1.2, К-1.3

Сопротивление сети

Для расчёта необходимо знать параметры трансформатора. Трансформатор ТРДН-80000/110-У1 имеет параметры:Uк% = 10,93 %, Sн = 80 МВА, Uвн = 121 кВ, Uнн = 10,5 кВ.

Сопротивление трансформатора

Переходное сопротивление для высоких напряжений при электромагнитных переходных процессах стремится к нулю, поэтому в расчёте им можно пренебречь.

Определение сверхпереходной ЭДС сети

Для расчета сверхпереходного ЭДС генератора ТГ-6, его параметры ТВФ-60-2: Uн = 10,5кВ, Sн = 75 МВА, Pн = 60 МВА, cosц = 0,8, xd” = 19,5 %, з = 98,2.

Сверхпереходное сопротивление генератора

Сверхпереходное значение ЭДС генератора

Эквивалентное значение ЭДС питающей сети

Общее сопротивление xc и xт приведенное к сети 10 кВ

Эквивалентное сопротивление питающей сети

Общее сопротивление с учетом реактора и токопровода

Для расчета токов кз на шинах, необходимо учесть подпитку от отходящих линий с двигательной нагрузкой. Для удобства расчётов параметры машин сведены в таблицу 4.

Таблица 4 - Параметры машин

№ яч.	Тип	Uн, В	Iн, А	Sн, МВА	cos?	x''d, Ом
3	СТД-3200-2 СТД-3150-2 СТД-3500-2	10 10 10	215 215 233	3,68 3,5 4,07	0,9 0,9 0,9	3,91 4,111 2,948
4	СТМ-9000-2	10	595	10,305	0,9	1,096
7	СТМ-10000-2	10	658	11,4	0,9	1,132
8	СТД-3150-2	10	215	3,5	0,9	3,5
11	СТД-2000-2	10	133	2,3	0,9	5,774
14	СТД-9000-2	10	595	10,305	0,9	1,096

Определение подпитки от1 секции ПС-48 отходящей от яч. 3-1 ПС-4Р. На секции имеются 3 мощных синхронных двигателя.

Сверхпереходное ЭДС для перевозбужденного синхронного двигателя определяется по формуле

Эквивалентное значение сверхпереходного ЭДС для группы электродвигателей

Эквивалентное значение сверхпереходного ЭДС для двух электродвигателей



Определение проводимости двигателей

Общая проводимость группы электродвигателей

Эквивалентное значение сверхпереходного ЭДС

Таблица 5 - Полное сопротивление питающего кабеля

ААШв 3(3х150)	АСГТ 3(3х185)

Полное сопротивление отходящей линии



Определение подпитки отКРУ-10 кВ №1 отходящей от яч. 4-1 ПС-4Р

Сверхпереходное ЭДС для перевозбужденного синхронного двигателя определяется по формуле

Полное сопротивление питающего кабеля

Полное сопротивление отходящей линии

Определение подпитки от КРУ-10 кВ №3 отходящей от яч. 7-1 ПС-4Р

Сверхпереходное ЭДС для перевозбужденного синхронного двигателя определяется по формуле

Полное сопротивление питающего кабеля

Полное сопротивление отходящей линии

Определение подпитки от 1 секции ПС-4С отходящей от яч. 8-1 ПС-4Р.

Сверхпереходное ЭДС для перевозбужденного синхронного двигателя определяется по формуле

Полное сопротивление питающего кабеля

Полное сопротивление отходящей линии

Определение подпитки от 3 секции ПС-4С отходящей от яч. 11-1 ПС-4Р

Сверхпереходное ЭДС для перевозбужденного синхронного двигателя определяется по формуле

Полное сопротивление питающего кабеля

Полное сопротивление отходящей линии

Определение подпитки от КРУ-10 кВ №3 отходящей от яч. 14-1 ПС-4Р

Сверхпереходное ЭДС для перевозбужденного синхронного двигателя определяется по формуле

Полное сопротивление питающего кабеля

Полное сопротивление отходящей линии

Определение действующих значений периодических состовляющих токов кз от каждого из источников

Ток короткого замыкания в точке К-1.1

Ток короткого замыкания в точке К-1.2

Полное сопротивление сети

Ток короткого замыкания в точке К-1.3

Полное сопротивление сети

Расчёт для точек К-2.1, К-2.2, К-2.3

Сопротивление сети

Для расчёта необходимо знать параметры трансформатора. Трансформатор ТРДН-80000/110-У1 имеет параметры:Uк% = 10,93 %, Sн = 80 МВА, Uвн = 121 кВ, Uнн = 10,5 кВ.

Сопротивление трансформатора

Определение сверхпереходной ЭДС сети

Для расчета сверхпереходного ЭДС генератора ТГ-6, его параметрыТФ-60-2: Uн = 10,5кВ, Sн = 70,59 МВА, Pн = 60 МВА, cosц = 0,8, xd” = 18 %. Сверхпереходное сопротивление генератора

Сверхпереходное значение ЭДС генератора

Общее сопротивление xc и xт приведенное к сети 10 кВ

Эквивалентное сопротивление питающей сети

Общее сопротивление с учетом реактора и токопровода

Определение действующего значения периодических составляющих токов кз со стороны системы

Расчетные значения подпитки идентичны с пунктом 4.1.

Ток короткого замыкания в точке К-2.1

Ток короткого замыкания в точке К-2.2

Полное сопротивление сети

Ток короткого замыкания в точке К-2.3

Полное сопротивление сети



Полученные результаты результаты приведены в таблице № 6

Таблица 6 - Токи короткого замыкания ввода №1 и ввода №2

Точки К-1	Точки К-2
ТокопроводТЭНЕ-10-3150; 270м	ТокопроводТЭНЕ-10-3150;270м
К-1.1	30,951	К-2.1	30,951
К-1.2	9,602	К-2.2	9,191
К-1.3	9,551	К-2.3	8,669
Т5 ТРДН 80000/121/10,5 кВ	Т4 ТРДН 80000/121/10,5кВ

5. Выбор вакуумных выключателей

В качестве вводных, секционных и выключателей отходящих линий, выбираем для установки вакуумные выключатели серии VD4фирмы «ABB», предназначенных для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 6-10 кВ.

Вакуумные коммутационные аппараты - передовая технология в аппаратостроении. В выключателях старого поколения для охлаждения и деионизации дуги, образующейся после разведения контактов, в качестве дугогасительной среды применяют масло, воздух или элегаз (SF6). Вакуумные выключатели выгодно отличаются от этих выключателей тем, что такой средой является просто вакуум.

Вводные и секционные выключатели ПС-4Р

В качестве вводного и секционного выключателей принимаем выключатель модели VD4-12. Его характеристики представлены в таблице 6.

Таблица 7 - Характеристики VD4-12

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение, кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12
Номинальный ток, А	3150
Номинальный ток отключения, кА	31,5
Ток термической стойкости, кА	31,5
Собственное время отключения, мс(не более)	60…80
Собственное время включения, мс(не более)	33….60
Время протекания тока термической стойкости, с	3

Проверка по напряжению

Проверка по номинальному току

Проверка по току отключения

Таким образом, выбранные выключатели удовлетворяет всем условиям, обеспечивают защиту цепей от токов короткого замыкания и перенапряжений и могут использоваться в качестве выключателя отходящих линий.

Выключатели отходящих линий ПС-12

Для всех отходящих линий выбирается вакуумный выключатель VD4-12 по наибольшему расчетному току.Так как отходящие линии соединяются с шинами 10 кВI и II секции, а проверка на ток отключения была пройдена. Характеристики представлены в таблице 7.

Таблица 8 - Характеристики VD4-12

Наименование параметра	Значение
Номинальное напряжение, кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12
Номинальный ток, А	630
Номинальный ток отключения, кА	31,5
Ток термической стойкости, кА	31,5
Собственное время отключения, мс(не более)	60…80
Собственное время включения, мс(не более)	33….60
Время протекания тока термической стойкости, с	3

Проверка по напряжению

Таким образом выбранные выключатели удовлетворяет всем условиям, обеспечивают защиту цепей от токов короткого замыкания и перенапряжений и будут использоваться в качестве выключателей отходящих линий.

6. Выбор измерительных трансформаторов тока

Измерительный трансформатор тока трансформатор, предназначен для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.

К трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Как правило, трансформаторы тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная -- для подключения средств учёта и измерения (например, электрических счётчиков).

Подбор осуществляется по расчетному номинальному току нагрузки и номинальному напряжению. Результаты представлены в таблицах 1 и 2.

7. Выбор измерительных трансформаторов напряжения

На каждой секции ПС-4Р устанавливается трансформатор напряжения предназначенный для преобразования электрического напряжения переменного тока с целью дальнейшего измерения и подачи на приборы защиты и сигнализации в цепях автоматики с изолированной нейтралью, а также для учета и питания защитных устройств в электроустановках переменного тока. Трансформатор выбирается по напряжению секции, равному 10 кВ. Принимаем трансформатор 2ЧНАМИ-10-У2 с классом точности 0,2. Параметры трансформатора приведены в таблице 7.

Таблица 9 - Параметры трансформатора НТМИ-10

UВН, кВ	UНН, кВ	Класс точности	Мощность, ВА
	Основная	Доп.
10	100	100/v3	0,2	250

Трансформатор напряжения защищается плавким предохранителем, который выбирается из условия

Принимаем плавкий предохранитель ПКН-102-10-5-31,5-У3 с и номинальным напряжением 10 кВ.

Условие выбора выполняется.

8. Выбор трансформаторов собственных нужд 10 кВ

Трансформатор собственных нужд (ТСН) - это силовой понижающий трансформатор для питания электроприёмников собственных нужд подстанции. Наиболее ответственными потребителями собственных нужд подстанции являются оперативные цепи, система связи, телемеханика, система вентиляции, аварийное освещение, система пожаротушения, электроприемники компрессорной. Кроме того, сюда входят устройства обогрева шкафов КРУ, приводов отделителей и короткозамыкателей; при постоянном оперативном токе -- зарядный и подрядный агрегаты. На ПС-4Р предусматриваем один ТСН на каждую секцию.

Для выбора трансформатора составляется таблица с описанием потребителей (Таблица 9).

Таблица 10 - Потребители собственных нужд подстанции

Потребитель	Кол-во, шт.	S, ВА	?S,кВА	Кс
МП защита	10	500	2000	0,5
МП защита ТН,ТСН	4	250	0,5	0,5
Розеточная сеть	1	2000	1,6	0,8
Обогрев	1	2000	1,6	0,8
Вентиляция	1	2000	1,6	0,8
Вентиляция помещения	2	500	0,8	0,8
ИТОГО	6,35

)1,1=8,91кВа

Номинальная мощность трансформаторов собственных нужд выбирается по условию Sт? Sрасч.

Выбираются сухие трансформаторы ТСЗ-10с алюминиевыми обмотками, мощностью 10кВА производства Чебоксарского электрозавода. Технические параметры сведены в таблицу 10.

Таблица 11 - Параметры трансформатора ТСЗ-10

Наименование параметра	Значение параметра
Номинальная мощность, кВА	10
Класс напряжения	10/0,66
Напряжение короткого замыкания, %	2,5
Потери холостого хода, Вт	110
Потери короткого замыкания при 75 °С, Вт	280
Длина, мм	480
Ширина, мм	310
Высота, мм	435
Масса, кг	104

Проверим условия выбора

Таким образом, трансформатор подобран верно.

Трансформаторы собственных нужд защищаются плавким предохранителем, который выбирается из условия

Номинальный ток через трансформатор

Принимаем плавкий предохранитель ПКТ - 101-10-2-20 У1 с параметрами

Сравним значения

Условия выбора выполняются.

9 Расчет шинопровода трасформаторной подстанции 10 кВ

Количество потребителей принимаем равным 14, на каждый отводится по 800 мм. Суммарная длина для потребителей: 14*800=11200 мм

На ТН, ТСН отводим по 1000мм.Таким образом, длина потребителей вместе с ТН, ТСН: 11200+1000+1000=13200

Шинопровод питающей подстанции приведен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Шинопровод

Суммарная длина фазы А:13200+3000+300•6+300•2=18600мм=18,6 м

Суммарная длина фазы В: 13200+3000+300•4+300•2=18000мм=18 м

Суммарная длина фазы С: 13200+3000+300•2+300•2=17400мм=17,4 м

В закрытых РУ-10 кВ сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами. Медные шины из-за высокой их стоимости не применяются даже при больших токовых нагрузках. Сборные шины и ответвления от них к электрическим аппаратам (ошиновка) 10 кВ из проводников прямоугольного или коробчатого профиля крепятся на опорных фарфоровых изоляторах. Согласно ПУЭ сборные шины электроустановок и ошиновка в пределах открытых и закрытых РУ всех напряжений по экономической плотности тока не проверяются. Выбор сечения шин производится по нагреву (по допустимому току):

где - допустимый ток выбранного сечения шины,

- максимальный ток, текущий через шину, определяется нагрузкой,

- максимальный ток, текущий через шину, определяется нагрузкой.

Для первой и второй секции выбираем алюминиевые шины сечением 50х5 мм с допустимым длительным током .

Согласно условиям, шинопровод проверяется на динамическую стойкость

Для алюминиевых шин

Максимальный момент, действующий на шину:

где - максимальная сила, действующая на пролет шины при трехфазном коротком замыкании,

- длина пролета шины.

Принимаем . Принимаем - расстояние между соседними шинами.

где - сечение шины.

Выбранные шины выдерживают динамические нагрузки.

Так же шины проверяются на термическую стойкость

Где

сечение шины.

Данная шина термически устойчива.

Таким образом, можно сделать вывод, что выбранные алюминиевые шины сечением 50Ч5 мм обладают динамической и термической стойкостью.

10. Замена кабелей отходящих линий 10 КВ

Кабели линий, отходящих от секций ПС-4Р, выбираются по условию

где - максимально допустимый ток кабеля, А,

- номинальный ток отходящей линии, А.

Сечение кабеля определяется по экономической плотности тока



где - экономическая плотность тока.

Принимается, что вся нагрузка работает в режиме 100 % от номинальной.

Выбор кабеля отходящей линии ячейки №3

Принимаем кабель ПвВнг3Ч300 мм2с

Активное и индуктивное сопротивление примем:

- Rкаб=0,079 Ом/км,

- Худ=0,131 Ом/км.

Рассчитаем сопротивление с учетом длины кабеля. Индуктивное сопротивление кабеля

Активное сопротивление кабелей

Полное сопротивление кабелей

Потери в кабельных линиях

Потери в кабельной линии не превышают 5%, следовательно, кабель по потерям проходит.

Выбор кабеля отходящих линий яч.4, яч.7, яч.14.

Принимаем кабель ПвВнг3(1Ч400 мм2) с

Активное и индуктивное сопротивление примем:

- Rкаб=0,063 Ом/км,

- Худ=0,128 Ом/км.

Рассчитывается сопротивление с учетом длины кабеля для ячеек №4 и №14

Рассчитывается сопротивление с учетом длины кабеля для ячейки№7

Полное сопротивление кабелей

Потери в кабельных линиях

Потери в кабельной линии не превышают 5%, следовательно, кабель по потерям проходит.

Выбор кабеля отходящих линий ячейки №8 и ячейки №11.

Принимаем кабель ПвВнг3Ч150 мм2 с

Активное и индуктивное сопротивление примем

- Rкаб=0,159 Ом/км,

- Худ=0,085 Ом/км.

Рассчитывается сопротивление с учетом длины кабеля для ячеек

Полное сопротивление кабелей

Потери в кабельных линиях

Потери в кабельной линии не превышают 5%, следовательно, кабель по потерям проходит.

11. Выбор ограничителей перенапряжения (ОПН) 10 кВ

Одним из основных мероприятий по защите энергосистем является принудительное ограничение перенапряжений, возникающих при аварийных и нормальных режимах работы электроэнергетического оборудования и линий. В настоящее время оптимальным средством для осуществления этого процесса являются нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН). ОПН-РТ/TEL предназначены для гарантированной защиты наиболее ответственного электрооборудования в сетях класса напряжения 10 кВ изолированной или компенсированной нейтралью. ОПН-РТ/TEL рекомендуется применять в условиях частых и интенсивных воздействий перенапряжений для защиты трансформаторов электродуговых печей, изоляции кабельных сетей, электрических генераторов, двигателей и другого ответственного оборудования.

Для защиты ПС-4Р выбираем ограничители перенапряжений фирмы «Таврида Электрик» ОПН-РТ/ TEL - 10/10,5 , со следующими параметрами:

Номинальное длительное напряжение:

Номинальный разрядный ток:

Пропускная способность, не менее:

Ток взрывобезопасности:

Максимальная амплитуда большого импульса тока:

Заключение

трансформаторный подстанция индуктивный токопровод

В курсовом проекте произведен расчет электрооборудования подстанции ПС-4Р ПАО «НЛМК».

В рамках данной работы осуществлен расчет величин токов трехфазного короткого замыкания, выбор основного высоковольтного оборудования. На основании полученных данных о величинах токов короткого замыкания произведена проверка выбранного электрооборудования на термическую и электродинамическую стойкость. Произведен выбор трансформаторов собственных нужд. Установлены вакуумные выключатели и произведен выбор и проверка кабелей отходящих линий и шин.

От правильности расчёта и подбора электрооборудования зависит качество технологического процесса, правильная эксплуатация устройств и, самое главное, жизнь и здоровье работающего персонала.

Литература

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ) [Текст]. Министерство энергетики РФ - М: Энергоатомиздат, 2002, - 302с.

2. Шеховцов В. П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Методическое пособие для курсового проектирования. - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2005. - 214 с.

3. Вакуумный выключатель BB/TEL-10. Руководство по эксплуатации. - 58 с.

4. Федеров А.А., Камнева В.В. Основы электроснабжения промышленных предприятий. М.: «Энергоатомиздат», 1984. 472 с.

5. СТО 56947007-29.240.10.028-2009 Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35 - 750 кВ.М.: Минэнерго России. - ОАО «ФСК ЕЭС», 2009. 96 с.

6. Федеров А.А. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. В 2 т. Т. 1. Электроснабжение. М.: «Энергоатомиздат», 1986. 568 с.

7. Рожкова Л.Д., Козулин В.С. Электрооборудование станций и подстанций. М: Энергия, 1987. 161 с.

Размещено на Allbest.ru

...