Пояснительная записка Москаленко (1212407), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Таблица 4.2 –Выбор изоляторов
| Наименование РУ | Тип изоляторов | Uном. | IН | F | F ≤ Fразр, Н |
| Ввод в ЗРУ-6 кВ | ИПУ-10/3150 | 10,0 > 6,0 | 3150,0 > 2055,2 | – | 211,4 < 30000,0 |
| ЗРУ-6 кВ | ОСК-6-10 | 10 ,0> 6,0 | – | 2056,0 < 4500,0 | - |
-
Выбор устройств защиты от перенапряжения
Для защиты оборудования от набегающих и коммутационных перенапряжений необходимо выбрать ограничители перенапряжений и место их подключения.
Место подключения ОПН оределяется нормируемым расстоянием между точкой присоединения и защищаемым аппаратом [9] и отсутствием между ними коммутационных аппаратов ( кроме предохранителей).
Ограничители перенапряжений выбираются в зависимости от вида защищаемого оборудования, рода тока и значения рабочего напряжения Uр, В, по условию:
. (4.30)
Для ЗРУ-35 кВ выбираем ограничители перенапряжений типа MWK-41 предназначенные для установки в ячейках серии КУ35 и ОПН-35
Для ЗРУ-6 кВ выбираем ограничители перенапряжений типа POLIM-D8N предназначенные для установки в ячейках серии КУ-6.
-
Выбор измерительных трансформаторов
-
Трансформаторы тока
-
Трансформатор тока (ТТ) предназначен для уменьшения первичного тока до величин, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения [13].
Выбор ТТ при проектировании РУ заключается в выборе типа трансформатора, определении ожидаемой нагрузки и сопоставлении её с номинальной, проверке на электродинамическую и термическую стойкость. Класс точности намечают в соответствии с назначением трансформатора тока: класс точности 0,5 – применяют для присоединения счётчиков денежного расчёта; класса 1 – для всех технических измерительных приборов; класса 3 и 10 – для релейной защиты [12].
К основным номинальным параметрам трансформаторов тока относятся:
-
номинальное напряжение
– самое высокое из стандартных напряжений (линейное), при котором должен работать аппарат; -
номинальная частота
– промышленная частота тока, для которой спроектирован аппарат; -
номинальный ток
– это действующее значение тока, которое аппарат должен длительно пропускать без повреждений, при
, с температурой различных частей не превышающей допустимых значений; -
номинальный вторичный ток
– указываемый в паспорте трансформатора ток, проходящий по вторичной обмотке; принимается равным 1 или 5А, причем ток 1А – только для трансформатора тока с номинальным первичным током до 4000А. По согласованию с заказчиком допускается изготовление трансформаторов тока с номинальным вторичным током 2 или 2,5А; -
коэффициент трансформации трансформатора тока – отношение первичного тока ко вторичному. Применяются две величины: действительный коэффициент трансформации
, равный отношению действительного первичного тока к действительному вторичному току, и номинальный коэффициент трансформации
, равный отношению номинального первичного тока
к номинальному вторичному току
.
Если пренебречь потерями энергии при преобразовании тока то:
, (4.31)
, (4.32)
где
- число витков первичной и вторичной обмотки соответственно.
-
вторичная нагрузка трансформатора тока z2н – полное сопротивление или S2н – полная мощность его внешней вторичной цепи, выраженные соответственно в омах или в вольт-амперах с указанием коэффициента мощности cos 2. Вторичная нагрузка с cos 2 = 0,8, при которой гарантируется установленный класс точности трансформатора тока или предельная кратность первичного тока относительно его номинального значения.
Выбор и сравнение трансформаторов тока приведён в таблице В.1 (приложение В).
-
Трансформаторы напряжения
Трансформаторы напряжения для питания электроизмерительных приборов выбирают по номинальному напряжению первичной цепи, классу точности, схеме соединения обмоток и вторичной нагрузке.
Класс точности трансформаторов напряжения для присоединения расчетных электроэнергии должен быть не более 0,5.
Вторичная нагрузка не должна превышать номинальную мощность ТН в принятом классе точности, условием проверки ТН на погрешность является следующее неравенство:
. (4.33)
Таким образом, трансформаторы будут работать в выбранном классе точности.
-
ВЫБОР АКУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ И ТРАНСФОРМАТОРА СОБСТВЕННЫХ НУЖД
-
Выбор аккумуляторной батареи
Для питания оперативных цепей на трансформаторной подстанции применяю свинцово-кислотные аккумуляторные стационарные батареи типа HI. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей следует принять 220В.
Батарея включается по упрощенной схеме без элементного коммутатора и работает в режиме постоянной подзарядки. У неё имеются отпайки на напряжение 230 и 258 В; которые подключаются к шинам, питающим цепи управления, защиты и сигнализации (230 В) и к шинам цепей включения выключателей (258 В).
Нагрузка на АБ в аварийном режиме складывается из :
-
Iпост – ток постоянной нагрузки (цепи управления и релейной защиты);
-
Iавар – ток аварийного освещения;
-
Iвкл – толчковый ток (ток потребляемый приводом выключателя).
Ток аварийного освещения:
, (5.1)
где
– мощность аварийного освещения равная 8,5 кВт;
б – напряжение аккумуляторной батареи равное 220 В.
A.
Ток цепи управления и защиты определим:
, (5.2)
где
– мощности, потребляемые цепями управления
Вт.
А.
Рассчитываем длительный ток разряда:
; (5.3)
A.
Найдем ток кратковременного разряда в аварийном режиме:
, (5.4)
где
– ток, потребляемый наиболее мощным приводом выключателя.
Для выключателя РВ 35 с приводом ЭМ:
=40 А:
А.
Необходимую емкость аккумуляторной батареи определяем по формуле (5.5):
, (5.5)
где tAB – длительность разряда при аварийном режиме, tAB = 2 часа.
А∙ч.
Выбираем тип аккумулятора ОР-18. Каждый элемент батареи имеет напряжение 2,27 В.
Полное число последовательно включенных элементов батареи:
, (5.6)
где
– напряжение на шинах выключателя, равное 230 В;
– напряжение аккумуляторного элемента при подзарядке,
=2,27 В.
;
Число элементов батареи ОР-18, нормально питающих шины управления и защиты принимаем 102 шт.
-
Выбор зарядно-выпрямительного устройства аккумуляторной батареи
Мощность, выдаваемая зарядно-подзарядным устройством в режиме одновременного заряда АБ и питания цепей управления и защиты:
A, (5.7)
где Uзар – напряжение заряда, В; Iзар – зарядный ток батареи, А.
Напряжение заряда подзарядного агрегата, В:
B, (5.8)
где n – полное число элементов батареи, n = 102 шт.
В.
Зарядный ток батареи:
,
где С20 – емкость аккумуляторной батареи, при температуре в аккумуляторной равной +20оС
А.
Мощность зарядно-подзарядного устройства:
кВт.
В качестве зарядно-выпрямительного устройства выбираем два агрегата типа CDN НРТ 60.220.XE S 900/
Характеристики:
-
номинальное напряжение 220/380 В;
-
напряжение питающей сети 380/220 В;
-
потребляемая мощность 12 кВт.
-
номинальные емкости при 10-часовом режиме разряда – 2880 кВт·ч.
Данные зарядно-выпрямительного устройства разработаны с учетом параметров питания аккумуляторных батарей типа ОР-18.
-
Выбор трансформатора собственных нужд
Требуемую мощность для питания собственных нужд переменного тока определяем суммированием присоединенной мощности всех потребителей.
Обобщенную установленную мощность основных потребителей принимаем по таблице Д.1 (приложение Д).
Для каждого потребителя параметры определяются по формулам:
, (5.9)
, (5.10)
, (5.11)
где
– установленная мощность, кВт;
– расчетная реактивная мощность потребителей, кВар;
– расчетная активная мощность, кВт; Ки – коэффициент использования;
– коэффициент мощности.
Расчетная мощность собственных нужд определяем по формуле:
; (5.12)
Расчетная мощность трансформатора собственных нужд вычисляется по формуле:
; (5.13)
Мощность собственных нужд, кВА:
кВА;
Расчетная мощность ТСН:
кВА.
Выбираем двухобмоточный трехфазный трансформатор внутренней установки типа ТСЗ-400/6. К установке принимаем два трансформатора (один в работе, другой в резерве), подключенные к шинам 6 кВ. Подключение ТСН со стороны 6 кВ выполняется с использованием кабеля к ячейкам РУ 6 кВ, установленных в ЗРУ.
-
РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЯЮЩЕГО УСТРОЙСТВА
При выполнении расчета заземляющего устройства руководствуемся следующими требованиями:
-
сопротивление заземляющего устройства подстанции в любое время года не должно превышать 0,5 Ом;
-
горизонтальный заземлитель из полосовой стали вокруг фундамента закладывается на дно котлована и соединяется с внешним контуром и арматурой свайных фундаментов;
-
для заземления используются свайные фундаменты здания, для чего арматура не напряженных свай и арматура сетки свайных кустов соединяются между собой сваркой, с ними же объединяются арматурные каркасы стаканов, колон и ригелей при помощи перемычек сечением не менее 100 мм;
-
арматура свайных кустов внутри свайного поля объединяется между собой горизонтальными заземлителями;
-
при соединении арматуры ж/б конструкций длина сварных швов должна быть не менее 60 мм и высотой не менее 5 мм;
-
горизонтальные заземлители подстанции прокладываются по основанию естественного грунта (суглинка) на глубине 1,2 м от естественного рельефа местности;
-
горизонтальные заземлители выполняются из полосовой стали 40х4 мм, а вертикальные электроды из угловой стали 50х50х5 мм, длиной 3 метра и расстоянием между ними 5 метров;
-
для заземления используются подходящий к ПС водопровод которые подключаются к заземляющему устройству ПС.
Принимаем следующие данные для замены реального грунта эквивалентной двухслойной структурой [9]:
-
сопротивление верхнего слоя земли для песка [9]
= 400 Омм; -
сопротивление нижнего слоя земли для суглинка [9]
= 40 Омм; -
толщина верхнего слоя грунта h = 1,5 м;
-
глубина заложения горизонтальных заземлителей
= 1,2 м.
В соответствии с планом заземления принимаем необходимые данные для расчета:
-
длина горизонтальных заземлителей
, м; -
площадь подстанции
,
; -
число вертикальных электродов
, шт; -
длина вертикального заземлителя
, м; -
расстояние между вертикальными заземлителями
, м.
= 1035 м;
= 4800
;
= 31 шт.;
= 3 м;
= 5 м.
Uраб,. кВ
Fразр,. Н
– самое высокое из стандартных напряжений (линейное), при котором должен работать аппарат;
– промышленная частота тока, для которой спроектирован аппарат;
– это действующее значение тока, которое аппарат должен длительно пропускать без повреждений, при
– указываемый в паспорте трансформатора ток, проходящий по вторичной обмотке; принимается равным 1 или 5А, причем ток 1А – только для трансформатора тока с номинальным первичным током до 4000А. По согласованию с заказчиком допускается изготовление трансформаторов тока с номинальным вторичным током 2 или 2,5А;
, равный отношению действительного первичного тока к действительному вторичному току, и номинальный коэффициент трансформации
, равный отношению номинального первичного тока
к номинальному вторичному току
= 400 Омм;
= 40 Омм;
= 1,2 м.
, м;
,
, шт;
, м;
, м.














