ВКР соловьев максим (Электроснабжение месторождения Катангли), страница 5

форс (Imax)Iр. форс. = Imax= 319,87 A.Исходя из условия Iдоп  Iр. форс.Выберем алюминиевые однополосные шины прямоугольного сеченияАДЗ1Т, размером 304, Iдоп = 365 А,По условию нагрева , в продолжительном режиме шины проходят:34Imax =319,87 А < Iдоп = 365 А.5.2.2гдеПроверка шин на механическую прочность ДОП – допустимое механическое напряжение в материале шин, принятоеравным 75 МПа по паспортным данным; РАСЧ – напряжение в материале шины, возникающее при воздействииизгибающего момента, МПа ,Наибольшее удельное усилие при трёхфазном КЗ определяется по формуле:(3) = 3 · 10-7 · КФ · ((iук2)2 / a),(5.2.2.2)где КФ =1– коэффициент формы ; а =800 мм.

– расстояние между фазами; iук2–ударный ток в точке к2.(3) = 3 · 10-7 · 1 · (56002 / 0,8) ≈ 67,81 Н/м.Равномерно распределенная сила  создает изгибающий момент, Нм:М= ( · l2) / 10,(5.2.2.3)где l – длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции, м .l2 = (173,2/ 0 Аl) · (J/q) м2,35(5.2.2.4)где 0Al= 200 Гц; J – момент инерции поперечного сечения относительно оси,перпендикулярной направлению изгибающей силы, см4..J = (h · b3) /q,(5.2.2.5)где h и b-размеры шин ; q – поперечное сечение шины, см25.2.3Рассмотрим вариант расположения шин на реброJ = (h · b3) / 0,75 =(2,5 · 0,33) / 0,75 = 0,09 см4.q = h · b =2,5 · 0,3 = 0,75 см2.l2 = (173,2 / 200) · (0.09 / 0,75) = 0,29 м2.l  l 2 =0.53м.5.2.4При расположении шин плашмяJ = (b · h3) / q = (0,3 · 2,53) / 0,75 = 6,25 см4.q = h · b =2,5 · 0,3 = 0,75 см2.l2 = (173,2 / 200) · (6,25 / 0,75) =2,49 м2.l = 2,49 = 1,57 м.Расположение шин плашмя на изоляторах позволяет увеличить длинупролета до 1,6 м, что дает значительную экономию изоляторов.36Принимаем расположение шин плашмя, пролет равен 1,5 м; расстояниемежду фазами равно 0,8 м.М= ( 67,81· 2,49) / 10= 16,8 Нм. РАСЧ – Напряжение в материале шин, возникающее при воздействииизгибающего момента М в ,Мпа:расч = М / W = 16,8 / 0,7 = 24 МПа.(5.2.4.1)где W- момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярнойдействию усилия в ,см3.b  h2W= (0,3 · 2,52) / 6 = 0,7 см3.6(5.2.4.2)Условием для прохождения шин по механической прочности служитнеравенстводоп  расч,75 МПа  24 МПа, условие соблюдается, следовательно, шины механическипрочны.6ВЫБОР ИЗОЛЯТОРОВ376.1 Опорные изоляторыВыбираем опорные изоляторы, на которые крепятся жесткие шины, сребристой поверхностью для внутренней установки типа ИОР – 10 – 3,75-УХЛ, сUном = 10 кВ, Fразр = 3,75 кН.Опорные изоляторы проверяются по допустимой нагрузке:Fдоп  Fрасч,(5.1.1)где Fдоп.

– допустимая сила на головку изолятора, Н; Fрасч. -. Расчетная сила,действующая на изолятор, Н.Fдоп = 0,65 · Fразр,(5.1.2)Fдоп =0,65 · 3,75 = 2,43 кН.При горизонтальном или вертикальном расположении всех фаз расчетнаясила в Н равна:Fрасч = 3 · (iу2/а) · l · Кh · 10-7Fрасч =  · l · Kh = 24,53 · 0,866 · 1 = 21,24 Н.где Кh =1– поправочный коэффициент, при расположении шины плашмяFрасч  Fдоп, ,условие соблюдается.21,24Н 2,43 кН.Изолятор ИОР – 10 – 3,75-УХЛ проходит по нагрузке.38(5.1.3)6.2 Проходные изоляторыПо номинальному напряжению выбираем проходные изоляторы длявнутренней установки ИП – 10/400 – 3,75-УХЛ с Uном =10 кВ, Iном =400 А, Fразр=3,75 кН.Проходные изоляторы проверяются по:Максимальному току:Imax = 319,87 A.Imax Iном,319,87А  400А.По допустимой нагрузке:Fдоп = 0,65 · Fразр = 0,65 · 3,75 = 2,43 кН.Fрасч = 0,5 · 3 · (iу2/а) · l · Кh · 10-7 = 0,5 · 24,53 · 0,866 = 10,62 H.Fрасч  Fдоп,10,62 Н  2,43 кН, условие соблюдается, следовательно изолятор ИП – 10/400– 3,75 –УХЛ подходит по допустимой нагрузке и по максимальному току.7.

ВЫБОР КОММУТАЦИОННОЙ АППАРАТУРЫ397.1 Выбор выключателей на стороне СНПроверим вакуумный выключатель ВВУ-СЭЩ 10-20 /630, встраиваемый вКРУ-70. Паспортные данные, условия выбора и расчетные параметры сведём втаблицу 7.1.Таблица 7.1 Условия выбора, паспортные и расчётные данные выключателяРасчётныепараметрыUуст = 10 кВIр.форс = 319,87 АIКЗ= 5,93 кАiу =13,48 кАIк. =5,93 кА√2·Iк. +iа. = 12,16[кА]Паспортные параметрыUном =10 кВIн = 630 кАIдин = 20 кАiдин =50 кАIном.откл = 20 кА√2 · Iном.откл · (1+β)= 50 кАУсловия выбораUуст < UномIр.форс < IномIк.з.< Iдинiу < iдинIк. < Iн.откл.√2·Iк. +iа. < √2 · Iном.откл ·(1+β)ia = √2 · IКЗ· е -/Та,(7.1.1)ia = √2 · 5,93 · е –0,04/ 0,045 = √2 · 5,93 ·0,45 = 3,77 кА. = tрз.min + tсв = 0,01+0,03 = 0,04 с.(7.1.2)Далее проверим выключатель по тепловому импульсу:ВК  I2тер.

· tтер,(7.1.3)ВК = I2к.з·(tОТК + Та);ВК = 5,932·(4 + 0,05 + 0,045).ВК = 144,0003 кА2·с.40(7.1.4)Iтер. = 20 кА; tтер=3 с.I2тер ·tтер = 202 ·3 = 1200 кА2·с.ВК  I2тер · tтер ,Условие соблюдается.7.2 Выбор выключателей на стороне ВННа стороне ВН выберем вакуумный выключатель ВВУ–СЭЩ35-20/1000.Расчетные, паспортные данные, а также условия выбора сведем в таблицу 7.2.Таблица 7.2 Условия выбора, паспортные и расчетные данные выключателяРасчетныеданныеUУСТ =35 кВIР.ФОРС =72,8 АIк.з =3,58 кАiУ=6,93 кАIк.  = 3,58 кА2 Iк + iа  =7,34кАПаспортные данныеUНОМ = 35 кВIНОМ = 1000 АIДИН = 20 кАiДИН = 50 кАIОТК НОМ = 20 кАУсловия выбораUНОМ > UУСТIНОМ >IР.ФОРСIДИН > Iк.з.iДИН > iУIОТК НОМ > Iк --ia = √2 · IКЗ· е -/Та = √2 · 2,9 · е –0,04/ 0,045 = √2 · 3,58 ·0,45 = 2,28 кА.Проверим выключатель по тепловому импульсу:ВК = I2к.з·(tОТК + Та) = 3,582·(4 + 0,7 + 0,115) = 61,71 кА2·с.I2тер· tтер =202 ·3 = 1200 кА2·с.ВК < I2тер· tтер , условие соблюдается.417.3 Выбор разъединителейНа стороне ВН выберем разъединитель РГПЗ СЭЩ-1(2)-35/1000 УХЛ1и проверим его.

Он предназначен для включения и отключения обесточенныхучастков электрической цепи высокого напряжения 35 кВ, промышленнойчастоты 50 Гц, токов холостого хода трансформаторов, зарядных токоввоздушных линий, а также заземления отключенных участков при помощивстроенных заземлителей.Условия выбора разъединителя собраны в таблице 7.3.Таблица 7.3 Условия выбора, паспортные и расчетные данные разъединителяРасчетные данныеUУСТ =35 кВIР.ФОРС =72,8 АiУ = 6,93 кАПаспортные данныеUНОМ =35 кВIНОМ = 1000 АiДИН = 50 кАУсловия выбораUНОМ > UУСТIНОМ > IР.ФОРСiДИН > iУДанный разъединитель нам подходит.7.4 Выбор ограничителей перенапряженияДля защиты от атмосферных и кратковременных перенапряжений втрансформаторах устанавливают ограничители перенапряжения.Преимуществами ОПН являются: возможность глубокого ограниченияперенапряжений (в т.ч.

междуфазных); малые габариты, (позволяющиеиспользовать их в качестве опорных изоляционных колонн); большаяпропускная способность.В настоящее время в электрических сетях осуществляется массоваяустановка нелинейных ограничителей перенапряжения (ОПН).

Это связано восновном с тем , что нормативный срок службы вентильных и магнитно –42вентильных разрядниковприменявшихся ранее в системе защиты отперенапряжений этих сетей давно закончился или заканчиваетсяОПН выбирается только по напряжению:Выберем на стороне ВН: ОСР2-41; UНОМ = 41 кВ; UПРОБОЯ = 51.2кВ;IНОМ.РАЗР = 10 кА.Выберем на стороне СН: ОПН - КР/TEL -6/6,9 УХЛ2; UНОМ =6 [кВ];UПРОБОЯ = 12 14 кВ; IНОМ.РАЗР =10 кА.7.5 Выбор мощности и схемы питания трансформаторов собственныхнуждНа двух трансформаторных подстанциях напряжением 35 кВ можноприменятьвыпрямленныйоперативныйток.Вкачествеисточникавыпрямленного оперативного тока используются трансформаторы собственныхнужд (ТСН), подключаемые к вводам силовых трансформаторов, что даетвозможность управления выключателями 6 –10 кВ, даже при полной потеренапряжения на шинах 6 –10 кВ.Собственные нужды подстанции являются одним из наиболее ответственныхпотребителей.На подстанции устанавливают два трансформатора собственных нужд.Выбор мощности трансформаторов производится по суммарной расчетноймощностисобственныхнужд,котораяскладываетсяизустановленныхмощностей отдельных электроприемников с учетом коэффициента спроса.Питание потребителей СН подстанции осуществляется от трансформаторовСН напряжением ТМ-СЭЩ100/35/0,4 УХЛ1.43При выборе мощности ТСН мощность отдельных потребителей СНподстанции принимается в соответствии с таблицей 7.4.Таблица 7.4- Потребители собственных нужд подстанцииcos Полнаяустановленнаямощность,кВА1,0121,04,1Наружное освещение16Охлаждение тр-та14.5Итого126.6Потребители СНЭлектрообогрев кру 35 квНагрузка,потребляемаяоперативными цепямиS полн.уст.

= Pуст / cos ,МВА.(7.5.1)Sуст = 12+4,1+6+4,5=26,6 кВА.(7.5.2)Расчетная нагрузка трансформатора СН равна:Sрасч = Кс· Sуст = 0,8·26,6= 21,28 кВА .(7.5.3)где Кс – коэффициент спроса, равный 0,8; Sуст – суммарная установленнаямощность потребителей СН подстанции.Трансформаторы установленные на ПС типа ТМ-СЭЩ100/35/0,4 УХЛ1удовлетворяют условию.8ИЗМЕРЕНИЯ НА ПОДСТАНЦИИИ44Приборы, устанавливаемые на подстанции и место их установки приведены втаблице 8.1.Таблица 8.1 - измерительные приборы и место установкиМесто установкиВвод трансформатора настороне СНПитающая линия 35 кВСекционный выключательСборные шины 6—10 кВТрансформатор ВН на СНПриборыАмперметр, ваттметр,счетчики активной иреактивной энергииАмперметр, счетчикиактивной и реактивнойэнергииАмперметрВольтметр для измерениямеждуфазного ивольтметр спереключателем длятрехфазного напряженияАмперметр, расчетныйсчетчик активной энергииНа напряжении 6-10 кВ следует выбирать трансформаторы тока инапряжения, которыми комплектуются ячейки КРУ.8.1 Выбор трансформаторов токаТрансформаторы тока предназначены для уменьшения первичного тока дозначений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также дляотделения цепей измерения и защитыот первичных цепей высокогонапряжения.