Диплом (1205411), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Номинальное сечение провода AC-95/16 составляет 92,4 мм², что также больше рассчитанного минимального сечения шины, по условию допустимой температуры нагрева в режиме КЗ:

.

Аналогично произведем расчеты шин 27,5кВ, 10кВ. Результаты расчетов занесем в таблицу В.1 (приложение В).

Жесткие шины 10 кВ из [5] проверяются по условию электродинамической стойкости. Электродинамическая стойкость шин, укрепленных на опорных изоляторах, проверяется в соответствии с [5] по механическому напряжению , возникающему в них при КЗ, МПа:

, (1.36)

где - расстояние между соседними опорными изоляторами, м. Из [5] ℓ=1м;

- ударный ток короткого трехфазного замыкания, кА. iу = 42,26. кА; - расстояние между осями шин соседних фаз, м. Из [5] а = 0,25 м; - момент сопротивления шины, относительно оси, перпендикулярной действию усилия, определяется в соответствии с [5] по формуле, м³:

, (1.37)

где b – толщина, м. По [5] b = 0,008 м; h – ширина шины, м. По [5] h = 0,06 м.

При этом должно выполняться условие электродинамической стойкости:

, (1.38)

В зависимости от свойств среды, механических усилий, воздействующих на шины выбираем шины марки АДО из алюминия = 40 МПа. Выбираем шины А – 608. Проверяем их на электродинамическую стойкость по выражениям (1.36) – (1.38):

м^3,

Мпа.

Мпа

Условие выполняется, т.е. для РУ –10 кВ принимаем шины А – 608.

1.5.2 Проверка гибких шин 220 кВ по условию коронирования

Гибкие шины 220 кВ проверяют по условию коронирования. Проверку будем производить по методике, изложенной в [6].

Максимальные значения начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см:

, (1.39)

где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, равный 0,82; - радиус провода выбранного сечения, равный 0,675 см.

Напряженность электрического поля около поверхности провода, определим по формуле, кВ/см:

, (1.40)

где U - линейное напряжение, кВ; - среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.

При горизонтальном расположении фаз определяется по формуле, см:

=1,26 , (1.41)

где – расстояние между соседними фазами для шин 220 кВ. D = 400см [6].

Условие отсутствия коронирования, кВ/см выполняется, если:

, (1.42)

Приведем проверку шин 220кВ по условиям коронирования по выражениям (1.39) – (1.42):

кВ/см,

кВ/см,

кВ/см,

кВ/см.

1.5.3 Выбор выключателей

Выбор выключателей производим по справочным материалам [4]. Выбираем в зависимости от места установки и условий работы, по напряжению и току выключатели так, чтобы выполнялись условия:

, (1.43)

, (1.44)

Выбранный выключатель проверяем, согласно [5], по условию на динамическую устойчивость:

, (1.45)

где iуmax – наибольшее значение ударного тока для данного аппарата по паспорту, кА; iу – ударный ток КЗ для рассматриваемого участка цепи, кА.

На термическую устойчивость:

, (1.46)

где – ток термической устойчивости по паспорту, кА; – расчетный ток термического действия, выдерживающий выключатель в течении tc, кА.

, (1.47)

По номинальному отключаемому току:

, (1.48)

По минимальной отключающей мощности:

. (1.49)

Результаты выбора и проверки выключателей по проектируемой понизительной подстанции сведены в таблицу В.2 (приложение В).

1.5.4 Выбор измерительных трансформаторов тока

Паспортные данные трансформаторов тока берем согласно [7], методика выбора изложена согласно [5].

Трансформаторы тока выбирают в зависимости от места установки по рабочему напряжению и рабочему току так, чтобы выполнялись условия:

, (1.50)

, (1.51)

где – номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока, А.

Выбранный отдельно стоящий трансформатор тока нужно проверить на динамическую (кА) и термическую (кА²·с) стойкость, из условий соответственно:

, (1.52)

, (1.53)

где – коэффициент динамической стойкости для данного типа трансформатора тока по паспорту; - коэффициент термической стойкости; – тепловой импульс тока короткого замыкания, .

Коэффициент динамической стойкости показывает, во сколько раз большую амплитуду номинального тока может выдержать трансформатор тока (ТТ) без механических повреждений, по сравнению с его номинальным амплитудным током. Либо можно сказать, что коэффициент термической стойкости показывает, во сколько раз больший односекундный ток к.з. может выдержать ТТ, не перегреваясь, по сравнению с его номинальным током.

Проверяем на термическую устойчивость по односекундному току:

, (1.54)

или

. (1.55)

где I_1с.п. – односекундный ток по паспорту, кА; I_1с.р. – односекундный расчетный ток, кА; Кт – коэффициент термической устойчивости для данного типа трансформатора тока по паспорту.

Проверку трансформаторов тока по классу точности и по 10 % погрешности производим только для трансформаторов тока, к которым подключены реле и приборы защиты, заданных для расчета.

Во избежание загрубления расчетных счетчиков, трансформаторы тока выбраны на действительные максимальные рабочие токи районных потребителей без учета коэффициента перспективы Кпер. Встроенные трансформаторы тока на устойчивость против токов короткого замыкания не проверяем [5].

Типы трансформаторов тока и их параметры подбираем по [5]. Выбор и проверка трансформаторов тока сведены в таблицу В.3 (приложение В).

1.5.5 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Для упрощения расчетов нагрузку однофазных трансформаторов напряжения (ТН), соединенных в трехфазную группу, можно вычислить, не разделяя эту группу по фазам.

Нагрузка приборов, неразделённая по фазам, ВА:

, (1.56)

где – мощность, потребляемая обмоткой напряжения прибора, кВ; .

Необходимый класс точности ТН зависит от его назначения и выбирается по тем же соображениям, что и для трансформаторов тока. Потерю мощности в соединительных проводах обычно не учитывают.

Мощность для ЗРУ-10 кВ находим по формуле (1.56):

ВА,

Мощность для ОРУ-27,5 кВ по формуле (1.56):

ВА,

Мощность для ОРУ-220 кВ по формуле (1.56):

ВА.

Результаты расчета приведены в таблице В.4 (приложение В).

1.5.6 Выбор изоляторов

Руководствуясь [5], гибкие шины ОРУ-220 кВ подвешиваются на гирляндах из 8-ми подвесных изоляторов ПС-70. Гибкие шины ОРУ-27,5 кВ – на 3-х изоляторах ПС-70, а ОРУ-35 на 4-х изоляторах ПС-70.

Для ЗРУ - 10кВ применяются опорные (ОНШ-10-500УХЛ) и проходные (ИП–10-2000-250УХЛ1) изоляторы, проверку которых производим по следующему условию:

, (1.57)

где – сила, действующая на изолятор, кН; – разрушающая нагрузка на изгиб изолятора из паспортных данных, кН.

Для опорных изоляторов силу, действующую на изолятор согласно [5], определим по формуле:

, (1.58)

где а – расстояние между осями соседних фаз, мм.

^кН,

По допустимой нагрузке выбранный изолятор проходит, так как условие (1.57) выполняется:

кН,

Для проходных изоляторов силу, действующую на изолятор согласно [5], определяем по формуле:

, (1.59)

кН,

Выбранный изолятор также проходит по допустимой нагрузке, так как условие (1.57) выполняется:

кН.

Выбор изоляторов приведен в таблице В.5 (приложение В).

1.5.7 Выбор устройств защиты от перенапряжений

Здание и распределительные устройства подстанции защищаются от прямых ударов молнии и от волн перенапряжения, набегающих с линии, а также от коммутационных перенапряжений.

Защита от волн перенапряжения, набегающих по воздушным линиям может выполняться тросовыми молниеотводами, кабельными вставками и разрядниками. Устройства защиты выбираются из [7] в зависимости от вида защищаемого оборудования, рода тока и значения рабочего напряжения U_р, В, по условию:

, (1.60)

Для защиты РУ-220 кВ выбранные ограничители перенапряжения заносим в таблицу В.6 (приложение В).

1.5.8 Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного

устройства

Аккумуляторные батареи применяются как автономный источник питания для оперативных цепей постоянного тока и для резервирования различных устройств и цепей подстанции. Для питания оперативных цепей применяют свинцово-кислотные батареи кратковременного разряда. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей принимаем напряжение U_н = 220 В. У батареи делаются отпайки на U = 220 В, которые подключаются к цепи включения выключателей. При выборе батареи исходят из аварийного режима работы.

Аккумуляторная батарея должна обеспечивать работу наиболее мощного привода выключателя подстанции после получасового разряда ее током постоянной и аварийной нагрузки при отключенном ЗПУ, а также работу аварийного освещения и устройств телемеханики и связи после двухчасового разряда батареи. Нагрузки на аккумуляторную батарею сведены в таблицу В.7 (приложение В).

Ток длительного разряда в аварийном режиме, А:

, (1.61)

где - ток постоянной нагрузки рабочего режима, =12 А; - ток временной нагрузки , =13 А.

По формуле (1.61):

А,

Ток кратковременного разряда в аварийном режиме, А:

Характеристики

Список файлов ВКР