151044 (Усиление надёжности схемы электроснабжения ПС "Северная"), страница 4

(7.5)

где - удельное сопротивление материалов провода:

для алюминиевых проводов;

для медных проводов;

- расчётная длина провода от ТА до приборов, м.

По условиям механической прочности сечение соединительных алюминиевых проводов должно быть не менее 4мм², медных проводов - не менее 2,5мм².

7.2 Выбор трансформатора тока в цепи РУ 110 кВ

, :

амперметр ЭА-0702

Выбирается трансформатор ТГФ-110 У1, используется вторая вторичная обмотка в классе точности 0,2:

где ;

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

,

,

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

l_расч= , (7.6)

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 100 кВ l = 50м, поэтому l_расч= 86,6 м.

7.2.1 Выбор трансформаторов тока встроенных в силовые трансформаторы на стороне 110 кВ

, :

амперметр ЭА-0702

Выбирается трансформатор тока ТВТ-110 I-600/5 в классе точности 3:

; ;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

,

,

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

l_расч= ,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 100 кВ l = 50м, поэтому l_расч= 86,6 м.

,

Выбор трансформаторов тока в цепи секционного выключателя 110 кВ

, :

амперметр ЭА-0702, ,

Выбирается трансформатор ТГФ-110 УХЛ1, в классе точности 0,5:

;

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

l_расч= ,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 100 кВ l = 50м, поэтому l_расч= 86,6 м.

7.2.3 Выбор трансформаторов тока на ввод 10 кВ силового трансформатора

, :

Амперметр ЭА-0702, ;

Ваттметр Ц-301/1, ;

Варметр Ц-301/1, ;

Счётчик активной энергии ЦЭ 6805В, ;

Счётчик реактивной энергии ЦЭ 6811В, ;

Выбирается трансформатор ТПОЛ-10-1000/5 УЗ в классе точности 0,5:

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

l_расч= ,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 10 кВ l = 30м, поэтому l_расч= 52 м.

,

7.2.4 Выбор трансформаторов тока на отходящие кабельные линии

, :

Амперметр ЭА-0702, ,

Выбирается трансформатор ТПОЛ-10-200/5 УЗ в классе точности 0,5:

;

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

l_расч= ,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 10 кВ l = 20м, поэтому l_расч= 35 м.

,

Выбор трансформатора тока в цепи секционного выключателя 10кВ

, :

Амперметр ЭА-0702, ,

Выбирается трансформатор ТПОЛ-10-1000/5 УЗ в классе точности 0,5:

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

,

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

l_расч= ,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 10 кВ l = 30м, поэтому l_расч= 35 м.

,

Выбор трансформаторов тока для подключения измерительных приборов к ТСН

Амперметр ЭА - 0702,

Счётчик активной энергии ЦЭ-6805В,

Выбирается трансформатор тока ТК-20

7.3 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбираются по напряжению установки, конструкции и классу точности. Они устанавливаются на каждой секции сборных шин. В РУ 110/10 кВ устанавливаем трёхфазные трансформаторы типа НАМИ с двумя вторичными обмотками, одна из которых служит для присоединения измерительных приборов, другая для контроля изоляции.

Для того, чтобы трансформатор не вышел из заданного класса точности, необходимо соблюдения условия:

(7.7)

где нагрузка измерительных приборов трёх фаз, В·А;

номинальная мощность трансформаторов напряжения, В·А.

В качестве соединительных проводов принимаем по условиям механической прочности принимаем алюминиевые провода сечением 4 мм².

7.3.1 Выбор трансформатора напряжения на стороне 110 кВ

Нагрузкой трансформатора на одну секцию является:

Вольтметр показателей Э-335, ;

Вольтметр регистрирующий Н-344, ;

Частотомер Э-372, ;

Ваттметр Ц-301/1, ;

Варметр Ц-301/1, ;

Счётчик активной энергии ЦЭ-6805В, ;

Счётчик реактивной энергии ЦЭ-6811, .

Выбирается трансформатор напряжения НКФ-110-83У1 в классе точности 0,5

т.е. условие (7.7) выполняется.

7.3.2 Выбор трансформатора напряжения на стороне 10 кВ

Нагрузкой трансформатора на одну секцию является:

Вольтметр показателей Э-335, ;

Вольтметр регистрирующий Н-344, ;

Частотомер Э-372, ;

Ваттметр Ц-301/1, ;

Варметр Ц-301/1, ;

Счётчик активной энергии ЦЭ-6805В, ;

Счётчик реактивной энергии ЦЭ-6811, .

Выбирается трансформатор напряжения НОМ-10-63 У2 в классе точности 1

т.е. условие (7.7) выполняется.

8. Проектирование системы собственных нужд подстанции

Мощность трансформаторов с. н. выбирается по нагрузке с. н. с учетом коэффициентов загрузки и одновременности.

Состав потребителей (нагрузки) с. н. зависит от типа подстанции, мощности силовых трансформаторов, наличия синхронных компенсаторов и типа, электрооборудования.

Таблица 8.1. Потребители собственных нужд подстанции.

Вид потребителя	кВт	Кол-во	cosφ		, квар
Система охлаждения трансформатора ТДТН-16000/110	1,5	2	0,85	3	1,8592
Подогрев выключателей 110, кВ	1,8	2	1	3,6	0
Подогрев приводов разъединителей, отделителей, шкафа зажимов	0,6	16	1	9,6	0
Отопление, освещение, вентиляция	70	1	1	70	0
Освещение ОРУ 110кВ, наружное освещение	20	1	1	20	0
Маслохозяйство	100	1	1	100	0
Нагрузка оперативных цепей	2,2	1	1	2,2	0

По данным таблицы определяем расчетную мощность:

;

;

где коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты загрузки и одновременности ( ).

Мощность трансформаторов с. н. выбирается: при двух трансформаторах с. н. с постоянным дежурным персоналом

(8.1),

Для питания сети собственных нужд подстанции используются сухие трансформаторы с естественным воздушным охлаждением при защищенном исполнении серии ТМ.

Принимаются к установке два трансформатора ТМ-160/10 со следующими паспортными данными:

; ;

Коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме определяется выражением:

(8.2)

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме определяется выражением:

(8.3)

Коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме:

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме:

Коэффициенты загрузки трансформаторов собственных нужд лежат в допустимых пределах.

Для защиты ТСН выбираются предохранители.

Предохранитель - аппарат, для автоматического однократного отключения электрической цепи при КЗ или перегрузке. Для подстанции на постоянном оперативном токе ТСН присоединяется через предохранители к шинам РУ НН.

Выбор предохранителя производится:

по конструкции и роду установки;

по напряжению установки, согласно выражению:

(8.4)

по номинальному току, согласно выражению:

(8.5)

где расчетный ток цепи собственных нужд на стороне 10 кВ, определяется как:

по току отключения, согласно выражению:

(8.6)

где периодическая составляющая тока КЗ,

По справочной литературе [3] выбирается предохранители типа ПН2-350 с параметрами:

;

;

.

8.1 Предлагаемое к реконструкции оборудование подстанции

Реконструкция электрической части подстанции предусматривает замену: разъединителей; выключателей 110 кВ, 10 кВ; разрядников; трансформаторов тока; шкафов первой и второй секций ЗРУ 10 кВ; электрических счетчиков; дугогасящих катушек, а так же изменение основной схемы РУ 10 кВ и установку дополнительного выключателя 110 кВ для повышения надежности питания потребителей.