ПЗ (1226706), страница 5
Текст из файла (страница 5)
, (4.20)
где - мощность аварийного освещения,
= 2,5 кВт [4]; UАБ - напряжение аккумуляторной батареи, UАБ = 220 В [4].
А.
Ток цепи управления и защиты , А, определяются по формуле:
, (4.21)
где - мощность, потребляемая цепями управления защиты и сигнализации, равная 2 кВт [4];
Расчетную разрядную емкость батареи находим по расчетному длительному току разряда в аварийном режиме А ч:
(4.22)
где - продолжительность аварии принимаемая для тяговых подстанций равной 2 часа [4];
А ч.
Выбираем номер аккумулятора по требуемой емкости:
(4.23)
где - емкость аккумулятора СК-1 равная при двухчасовом разряде 22 Ач [4];
Принимаем N=3.
Наибольший ток при разряде аккумуляторной батареи , А:
(4,24)
где – ток, потребляемый мощным приводом выключателя ППК-2300, равный 124 А;
А.
Выбираем номер батареи по току кратковременного разряда:
(4.25)
где А – кратковременный допустимый разрядный ток аккумулятора СК-1, не вызывающий его разрушения;
Следовательно, принимаем номер аккумуляторной батареи СК-4.
Число последовательно включенных элементов батареи, питающих шины включения в режиме постоянного подзаряда , шт, определим по формуле [4]:
, (4.26)
где – напряжение шин включения выключателей, равное 258 В [4];
– напряжение подзаряда всех элементов батареи, равное 2,15 В [4];
шт.
Число аккумуляторных элементов, нормально питающих шины управления и защиты , шт:
(4.27)
где – напряжение шин управления, равное 230 В;
шт.
4.8 Выбор зарядно-подзарядного устройства аккумуляторной батареи
Подзарядный преобразователь в нормальном режиме питает подключенную нагрузку и подзаряжает батарею.
Ток подзарядного устройства, А:
, (4.28)
где – ток подзаряда свинцово-кислотных аккумуляторов, А;
А.
Подзарядный преобразователь выбирают по следующим условиям:
, (4.29)
, (4.30)
где – номинальный ток преобразователя в режиме подзаряда, А;
– номинальное напряжение преобразователя в режиме подзаряда, В.
Мощность подзарядного преобразователя , Вт:
, (4.31)
, Вт
Величина формовочного зарядного тока для батареи СК-4 , А:
, (4.32)
А.
Номинальный ток зарядного преобразователя должен удовлетворять условию, А:
, (4.33)
А.
Напряжение зарядного преобразователя, В:
, (4.34)
В.
Расчетная мощность зарядного преобразователя, Вт:
, (4.35)
Вт.
В качестве зарядно-подзарядного агрегата выбираем выпрямительный агрегат типа D 400G 240/125-TDG2, технические характеристики которого приведены в таблице 4.7
Таблица 4.7 – Технические характеристики D 400G 240/125-TDG2
Режим |
кВ·А |
В |
А |
Зарядка | 10 | 240 – 400 | 4 – 69,9 |
Подзарядка и питание установок | 16 | 220 – 260 | 4 – 69,9 |
4.9 Выбор трансформатора собственных нужд с учётом мощности зарядно-подзарядного устройства аккумуляторной батареи
Требуемая мощность для питания собственных нужд переменного тока определяется суммированием присоединённой мощности всех потребителей.
Сведения по присоединённым потребителям собственных нужд переменного тока представлены в таблице 4.8.
Таблица 4.8 – Мощности потребителей собственных нужд
Потребитель | Р, кВт |
|
Рабочее освещение | 27 | 27,35 |
Моторные нагрузки | 15 | 15,87 |
Печи отопления | 22 | 23,74 |
Подогрев приводов | 10 | 10,87 |
Подзарядное аккумуляторной батареи | 7,8 | 9,86 |
Всего | 81,8 | 87,69 |
Расчётная мощность собственных нужд определяется [4] по формуле:
(4.36)
кВА.
В результате расчётов видно, что суммарная мощность потребителей, получающих питание от трансформатора собственных нужд равна кВА. При этом необходимо учесть перспективу развития подстанции и присоединение дополнительных потребителей. В связи с этим полученную мощность по трансформатору собственных нужд необходимо увеличить на 30%. Получаем, что общая мощность с учётом перспектив равна
кВА. Из этого выходит, что трансформатор собственных нужд, выбранный в пункте 2.3, типа ТМЗ-400/10-70-У3 соответствует условию выбора.
4.10 Выбор трансформаторов напряжения
Контрольно-измерительные приборы устанавливаются для контроля за измерением электрических параметров в схеме подстанции и расчётов за электроэнергию, потребляемую и отпускаемую подстанцией. Предусматриваем следующий объём измерений:
– измерение тока амперметром на вводах силовых трансформаторов со стороны всех ступеней напряжения, на всех питающих и отходящих линиях, фидерах контактной сети, отсасывающей линии;
– измерении напряжения (вольтметром на шинах всех РУ);
– измерения энергии на вводах нулевого напряжения понизительного трансформатора, районных трансформаторов; на ТСН (счётчик активной энергии).
Трансформаторы напряжения проверяем по величине рабочего напряжения, кВ:
(4.37)
Производим проверку на соответствие классу точности, ВА:
; (4.38)
где - номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора напряжения (ТН) в соответствующем классе точности, ВА;
- мощность, потребляемая измерительными приборами и реле, подключенными к вторичной обмотке, ВА:
; (4.39)
где сумма активных мощностей приборов и реле, подключённых к наиболее загруженной фазе ТН, Вт;
сумма реактивных мощностей приборов и реле, Вар.
Произведём расчёт мощности приборов и реле, необходимые для подключения к вторичной обмотке трансформатора напряжения РУ-35 кВ и приведём в таблице 4.10.
Таблица 4.9 – Объём измерений для РУ-35 кВ
Прибор | Тип | Количество приборов | Потребляемая мощность катушки, ВА | cos | Потребление мощности | ||
| | ||||||
Счётчик активной энергии | СКАТ-301Э | 8 | 4 | 0,38 | 21,3 | 57,4 | |
Счётчик реактивной энергии | СЕ-302 | 3 | 7,5 | 0,38 | 32,3 | 68,1 | |
Вольтметр | Э378 | 6 | 2 | 1 | 2 | - | |
Итого | 55,6 | 125,5 |
Мощность, потребляемая измерительными приборами и реле, подключенными к вторичной обмотке, ВА:
ВА.
Для РУ-35 кВ выбираем трансформаторы типа ЗНОМ-32-65У1, классом точности 0,5 и проверим по условиям (4.37) – (4.38):
ВА.
Данный трансформатор удовлетворяет произведённым проверкам.
Для РУ-10 кВ трансформаторы напряжения не проверяем, так как завод-изготовитель ячеек на 10 кВ необходимые проверки уже произвёл.
4.11 Расчет заземляющего устройства подстанции
На понизительных подстанциях заземляющее устройство (ЗУ) служит:
- для защиты обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения к металлическим частям, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции, а также от опасных напряжений шага (защитное заземление);
- для присоединения нейтралей трансформаторов и автотрансформаторов (рабочее заземление);
- для присоединения молниеотводов (грозозащитное заземление).
Для выполнения заземления используют естественные и искусственные заземлители. В качестве естественных заземлителей на подстанции могут быть ис пользованы заземлители опор ВЛ, соединенные с ЗУ грозозащитным тросом, и свинцовые оболочки кабелей. В качестве искусственных заземлителей применяют горизонтальные и вертикальные стальные стержни или полосы.
Для подстанций 35 кВ ЗУ выполняют, как правило, в виде прямоугольника из полосовой стали с расположенными по контуру вертикальными заземлителями, иногда в виде одного-двух рядов горизонтальных и вертикальных заземлителей [4]. Расчёт с достаточной для практических целей точностью можно вести методом коэффициентов использования, принимая грунт однородным по глубине. При этом в дипломном проекте для таких подстанций не учитываются естественные заземлители, так как на практике они в большинстве случаев отсутствуют.