кузнецов (1204536), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Определение мощности трансформатора собственных нуждНужную мощность для питания собственных нужд переменного тока определяем суммированием всех присоединенных мощностей потребителей.Данные по присоединенной мощности потребителей собственных нуждсведены в таблицу 2.1.Таблица 2.1 - Присоединенная мощность потребителей собственных нуждНаименование потребителяПодогрев 1-й и 2-й ступенейэлегаза выключателейв РУ-110 кВОтопление здания подстанцииОсвещение здания подстанцииСуммарная нагрузка оперативных цепейСтойки телемеханики иуправленияСлесарная мастерскаяИтого:Полнаямощность,кВАСуммарнаямощность,кВАЕдиницаизмеренияКоличествошт.22,5005,000шт.140,00040,000шт.112,00017,02011,0641,064компл.73,50024,500шт.13,0003,00090,58412Для питания потребителей собственных нужд устанавливаем два трансформатора, поэтому мощность каждого из них должна обеспечивать всю необходимую нагрузку Sсн , кВА, по [2]:Sн.тр  Sсн ,(2.2)160  90.584 кВА.По [4], принимаем два трансформатора типа ТСЗ - 160/0,4.2.1.2 Определений мощности понижающего трансформатораОпределяем суммарную максимальную нагрузку первичной обмоткитрансформатора, кВА.

По [2]:Smax  Smax6  Sтсн ,(2.3)где Smax6 - максимальная полная мощность всех потребителей 6 кВ с учётом потерь в сети и трансформаторах, кВА; Sтсн - номинальная мощность ТСН, кВА.Smax6 = 22136,238 кВА; Sтсн = 160 кВА.Smax  22136,238 160  22296,238 кВА .Определяем мощность трансформатора, кВА, по [2]:Sн.трSmax,1,4(n -1)13(2.4)где n - количество установленных трансформаторов; 1,4 - коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов в аварийных случаях в течение не более 5суток подряд во время максимума нагрузки продолжительностью не более 6 часов в сутки. n = 2.Sн.трSн.тр22296,238кВА .1,4(2 -1) 15925,884 кВА .По [4], принимаем к установке трансформатор типа ТДН-16000/110:16000  15925,884 кВА .Трансформатор трехфазный двухобмоточный масляный, ТДН классанапряжения 110 кВ, с естественной циркуляцией масла и принудительным обдувом воздуха, с регулированием напряжения под нагрузкой (РПН), предназначены для преобразования переменного тока напряжением 110 кВ в энергиюнизшего напряжения (6 кВ) и поддержания заданного уровня напряжения вэлектрических сетях общего назначения.Номинальные данные трансформатора:- номинальное напряжение обмотки ВН- номинальное напряжение обмотки НН- потери холостого ходаUвн = 115 кВ;Uнн = 6,6 кВ;Рхх = 18 кВт;Ркз = 85 кВт;- потери короткого замыкания- напряжение короткого замыкания ВН-НН- ток холостого хода, %- пределы РПН со стороны ВН, % Uном- схема и группа соединения обмоток14Uк вн = 20%;IХ = 0,7%;9х1,78;/-113 ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХАППАРАТОВ ПОДСТАНЦИИЭлектрические аппараты выбираются по условию длительного режима работы, сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочеготока присоединения.

Где предполагается установить аппарат, с его номинальным напряжением и током. При выборе учитывается необходимое исполнениеаппарата (для наружной и внутренней установки). Выбранные аппараты проверяются по условию короткого замыкания.3.1 Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанцииОпределим максимальный рабочий ток для перемычки между вводами ивводов подстанции, А, по [2]:I р.max k пер  Sн.тр3 U н,(3.1)где k пер - допустимый коэффициент перегрузки трансформаторов, определяемый по [2];  Sн.тр -общая мощность силовых трансформаторов, установленных на подстанции, кВА; U н - номинальное напряжение на вводе подстанцииили потребителя, кВ.k пер = 1,5;  Sн.тр = 32000 кВА; U н = 110 кВ.I р.max 1,5 32000 251,935 А.3 11015Определим максимальный рабочий ток для первичной обмотки ВН понижающего трансформатора, А, по [2]:I р.max k пер Sн.тр3 U н1,(3.2)где U н1 - номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВU н1 = 110 кВ.I р.max 1,5 16000 125,967 А.3 110Определим максимальный рабочий ток для вторичной обмотки НН понижающего трансформатора, А, по [2]:I р.max k пер Sн.тр3 U н2,(3.3)где U н2 -номинальное напряжение вторичной обмотки трансформатора, кВ ,U н2 = 6 кВI р.max 1,5 16000 2309,401 А.3 6Определим максимальный рабочий ток для первичной обмотки трансформатора собственных нужд (ТСН), А, по (3.2):I р.max 1,5 160 23,094 А.3 616Определим максимальный рабочий ток для вводов РУ-6 кВ, А, по [2]:I р.max k пр S max рн3 U н2,(3.4)где k пр - коэффициент перспективы развития потребителей, определяемый по [2];S max рн - максимальная полная мощность на шинах районной нагрузки.k пр = 1,3; S max рн = 22136,238 кВА.I р.max 1,322136,238 2769,079 А.36Определим рабочий ток для сборных шин РУ-6 кВ, А, по [2]:I р.max k рн k пр S max рн3 U н2,(3.5)где k рн - коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения, по [2], k рн = 0,7.I р.max 0,71,322136,238 1938,355 А.3 6Определим рабочие токи для районных потребителей, А, по [2];I р.max k пр S max3 U н17,(3.6)где S max - полная мощность на шинах потребителя в час максимуманагруз-ки, определяем по приложению А, кВА;Определим максимальный рабочий ток для ТП-227:I р.max 1,33760,9993 6 470,473 А.Расчет для остальных потребителей производим аналогично, результатырасчетов заносим в табл.

3.1.Таблица 3.1 - Результаты расчетов максимальных рабочих токовНаименование присоединений и сборных шинЗначение Iр max, АВвод подстанции и перемычка между вводами251,935Первичная обмотка понижающего трансформатора125,967Вторичная обмотка понижающего трансформатора2309,401Первичная обмотка ТСН23,094Ввод РУ-6 кВ2769,079Сборные шины 6 кВ1938,355Районные потребители:ТП-227470,473Жилмассив Кубяка541,094Жилмассив Первого микрорайона437,336Очистные сооружения394,012Хладокомбинат304,04118Окончание таблицы 3.1Жилмассив 19 школы393,102Станция переливания крови298,838Насосная теплосетей217,5733.2 Выбор сборных шин и токоведущих элементовДля распределительных устройств, напряжением выше 20 кВ применяютгибкие шины из провода АС.

Сборные шины 6 кВ выполняются жесткимиалюминиевыми шинами.Выбор сборных шин производится по условиям длительного режима работыи устойчивости в режиме короткого замыкания, по методике изложенной в [2].Шины проверяются по длительному допускаемому току, А:I н  I р.max ,(3.7)где I н - длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А; I р.max максимальный рабочий ток сборных шин, А.По термической стойкости:q  q min Bк 10 6,C(3.8)где q - выбранное сечение, мм2; q min - минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм2; B к - тепловой им-19пульс тока к.з. для соответствующей характерной точки подстанции, кА 2  с ; САс1/2коэффициент, который зависит от материала шин,Для алюминиевых шин по [4] С=88Ас1/2мм 2мм2..По условию отсутствия коронирования:0,9  E  1,07  E,0(3.9)где E 0 - максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см;E - напряженность электрического поля около провода, кВ/см.E 0  30,3  m  (1 0,2991/2rпр),(3.10)где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода по[2];Для многопроволочных проводов по [4] m = 0,82.E0,354 U,D срrпр lgrпр(3.11)где U- линейное напряжение, кВ; D ср -среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.D ср  0,26  D ,20(3.12)где D - расстояние между соседними фазами, см.Для сборных шин 110 кВ по [1] D = 300 см.Производим выбор сборных гибких шин для РУ - 110 кВ.Для вводов и перемычки:I р.max = 251,935 А; B к = 489,217 кА 2  с ; C = 88Ас1/2мм2.По [4] выбираем провод АС-95/16, I н = 260 А.Проверяем по длительному допустимому току по (3.7)260 А > 251,935 А.Проверяем по термической стойкости, мм2, по (3.8)489,217 10 6q min  251,355 .8895  251,355 мм2Так как провод не проходит по условию, выбираем провод АС-300/39.Проверяем по условию отсутствия коронирования по (3.9):D = 300 см; m = 0,82; rпр = 1,6 см; U = 110 кВ.D ср  0,26  300  78 см.21E0,354 110 14,418 кВ/см781,6lg1,6E 0  30,3  0,82  (1 0,2991,61/2)  30,719 кВ/смТак как 0,9  30,719  27,647  1,07 14,418  15,427 кВ/см , условие проверкивыполняется.Принимаем к установке провод АС-300/39.Производим выбор сборных шин для РУ-6 кВ.Жесткие шины 6 кВ проверяются по длительно допускаемому току, по термической стойкости и по электродинамической стойкости.I р.max = 2769,079 А; B к = 787,444 кА 2  с ; C = 88Ас1/2мм2По [4] выбираем шину А-100х10, I н = 2860 А.Проверяем по допустимому току по (3.7):2860 А > 2769,079 А.Проверяем по термической стойкости, мм2, по (3.8):787,444 10 6q min  318,88 мм2.8822; i у = 65,658 кА.Площадь поперечного сечения для шины А-100/10 составляет по [4]998,1 мм2.998,1  318,88 мм2Проверяем по электродинамической стойкости по [2]:Электродинамическая стойкость шин, укрепленных на опорных изоляторахпроверяются по допустимому σи расчетному механическому напряжениюдопσ расч , возникающему в них при к.з., МПа:σ доп  σ расч ,σ расч  1,76 l2 i2уа W(3.13),(3.14)где l- расстояние между соседними опорными изоляторами, l = 1 м ; а - расстояние между осями шин соседних фаз, а = 0,25 м.

i у - ударный ток трехфазногок.з., кА ; W - момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м2.Определяем момент сопротивления шины, м3, по [2]:bh 2,W6(3.15)где b - толщина шины, м, определяем по [4], b=0,01 м; h - ширина шины, м,определяем по [4], h=0,1 м23Wσ расч  1,76 0,010,12 16,667 10  6 м3,612 65,658 20,25 16,667 10 - 610 8  18,209 МПа.Проверяем по условию (3.12):Для сплава АДО σ= 40 МПа.доп40  18,209 МПа.Условие выполняется, выбираем для сборных шин 6 кВ алюминиевую шинуА-100х10.3.3 Выбор выключателейПри выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчетными условиями работы.

Выбору подлежит выключатель для всех РУ и присоединений с учетом наиболее тяжелого режима их работы.Выключатели выбираются по [2] по номинальному напряжению, по номинальному длительному току, по отключающей способности, по электродинамической стойкости, по термической стойкости.По номинальному напряжению, кВ, по [2]:Uн Uр,где U р - рабочее напряжение РУ, кВ.По номинальному длительному току по (3.7).По отключающей способности:24(3.16)- по номинальному периодическому току отключения. кА:I н.отк  I к ,(3.17)где I н.отк - номинальный ток отключения выключателя по [4], кА; I к - максимальный ток к.з., который предстоит отключать выключателю по расчету, потаблицы А.1, кА, приложения А.- по полному току отключения, кА:2  I н.отк (1  βн  ( 2  I к  iа  ) ,(3.18)где iа  - апериодическая составляющая тока к.з.

в момент расхождения контактов выключателя τ по таблице А.1 в приложение А, кА;β н - номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, определяется по [2] в зависимости от τ .По электродинамической стойкости, кА:- по предельному периодическому току к.з., кА:I пр.с  I к ,(3.19)где I пр.с - эффективное значение периодической составляющей предельногосквозного тока к.з. по [4], кА.- по ударному току:i пр.с  i у ,(3.20)где i пр.с - амплитудное значение предельного сквозного тока к.з. по [4], кА;25i у - ударный ток короткого замыкания, кА по таблице А.1, приложения АПо термической стойкости:I 2т  t т  Вк ,(3.21)где I т - предельный ток термической стойкости по [4], кА; t т - время прохождения тока термической стойкости по [4], с; B к - тепловой импульс тока короткогозамыкания, кА 2  с .

Характеристики

Список файлов ВКР