ДП (1226723), страница 3
Текст из файла (страница 3)
, (2.28)
где qн - выбранное сечение, мм2; qmin - минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию термической стойкости, мм2.
Минимальное допустимое сечение токоведущей части по условию термической стойкости, согласно [4], мм2:
, (2.29)
где значение теплового импульса, (кА)2∙с;
коэффициент, зависящий от материала шин, согласно [5],
.
Гибкие шины проверяют по условию отсутствия коронирования:
, (2.30)
где
– максимальное значение начальной критической напряженности электрического поля, при котором возникает разряд в виде короны, кВ/см;
напряженность электрического поля около поверхности провода.
Эти величины находим по формулам:
, (2.31)
где
– коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов), m=0,82
; rпр - радиус провода, см;
, (2.32)
где Dср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.
, (2.33)
где – расстояние между соседними фазами, см.
Пример расчета приведем для ошиновки ввода тяговой подстанции КМ – ОРУ – 110 кВ.
Выбираем провод сечением АС 240/32, согласно [6].
В соответствии с выражениями (2.27 – 2.33)
– условие выполняется;
;
– условие выполняется;
для провода АС 240/32 радиус провода между фазами :
;
при напряжении 110 кВ расстояние между фазами см:
– условие выполняется.
Результаты расчета выбора сборных шин сводим в таблицу Б.3 (приложение Б).
-
Выбор выключателей
При выборе выключателей следует стремиться к однотипности, что упрощает эксплуатацию. Методика выбора выключателей, согласно [4].
Условия выбора:
По номинальному напряжению
. (2.34)
По номинальному току
. (2.35)
Условия проверки:
По отключающей способности. Согласно [7] отключающая способность выключателя характеризуется следующими параметрами:
а) номинальным током отключения Iном.отк в виде действующего значения периодической составляющей отключаемого тока;
б) допустимым относительным содержанием апериодической составляющей в отключаемом токе βн, %;
в) нормированными параметрами переходного восстанавливающего напряжения.
Время определяется, с
, (2.36)
где tз.min - время действия релейной защиты, с; tсв - собственное время отключения выключателя, согласно [8, 9].
Номинальный ток отключения выбираем, согласно [8,9].
Допустимое относительное содержание апериодической составляющей в отключаемом токе:
, (2.37)
где iа.ном - номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе в момент размыкания дугогасительных контактов, для времени .
Производим проверку на симметричный ток отключения:
, (2.38)
где действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания, кА.
Проверяем возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания в момент расхождения контактов:
. (2.39)
Проверка выключателя по тепловому импульсу тока короткого замыкания:
, (2.40)
где Iтер - предельный ток термической стойкости, согласно [8, 9]; tпер - длительность протекания тока термической стойкости, согласно [8, 9].
Пример расчета приведем для выключателя на ввод ОРУ – 110 кВ согласно выражениям (2.34) – (2.40).
Выбираем элегазовый выключатель ВГТ – 110 III – 40/2000У.
,
,
,
,
- условия выполняются.
Результаты расчета сводим в таблицу Б.4 (приложение Б).
-
Выбор разъединителей
Производим выбор разъединителей, согласно [4]. Результаты расчета сводим в таблицу Б.5 (приложени Б)..
Выбор по номинальному напряжению
. (2.41)
Выбор по номинальному току
. (2.42)
По электродинамической стойкости
, (2.43)
где iпр скв - предельный сквозной ток короткого замыкания, согласно [14].
Проверка разъединителя по тепловому импульсу тока короткого замыкания
, (2.44)
Пример расчета приведем для линейного разъединителя на ввод ОРУ – 110 кВ согласно выражениям (2.41) – (2.44).
Проверка разъединителя РГНПШ–2–110/2000УХЛ–1:
Uуст = 110 = Uном = 110,
Iрmax = 562,96 Iном = 2000,
iу = 30,292 iпрскв = 80,
- условия выполняются.
-
Выбор измерительных трансформаторов тока
Выбор трансформаторов тока выполняем согласно [4]. Выбор по номинальному напряжению
. (2.45)
Выбор по номинальному току
. (2.46)
Причем, номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей.
Выбор по электродинамической стойкости
, (2.47)
, (2.48)
. (2.49)
Проверка трансформатора тока по термической стойкости
, (2.50)
Пример расчета приведем для трансформаторов тока, устанавливаемых на ввод ОРУ – 110 кВ для учета электрической энергии и подключения релейной защиты.
Проверка трансформатора тока ТОГФ – 110 – ІІІ с возможностью изменения числа витков первичной обмотки по формулам (2.45) – (2.50)
Uуст = 110 = Uном = 110,
Iрmax = 562,96 Iном = 2000,
iу = 30,292 iпрскв = 80,
- условия выполняются.
Результаты расчета сводим в таблицу Б.6 (приложение Б).
-
Выбор объема измерений
Контрольно-измерительные приборы устанавливаются для контроля изменений электрических параметров в схеме подстанции и расчетов по электроэнергии, потребляемой и отпускаемой подстанцией.
Предусмотрен следующий объем измерений:
- измерение тока (амперметром) на вводах силовых трансформаторов со стороны всех ступеней напряжения, на всех питающих и отходящих линиях, фидерах контактной сети, ДПР, отсасывающей линии;
- измерение напряжения на всех шинах РУ;
- измерение энергии счетчиками Альфа на вводах низшего напряжения тяговых трансформаторов, отходящих фидерах потребителей, на трансформаторе ТСН, ДПР.
-
Выбор измерительных трансформаторов напряжения
Принимаем методику согласно [4]. Перечень измерительных приборов и потребляемая ими мощность приведены в таблице Б.7. В связи с тем, что мощность потребителей, подключенных к измерительным трансформаторам напряжения мала, что отразится на его погрешности, необходимо применить догрузочные резисторы типа МР3021-Н для обеспечения 25 % загрузки.
Выбор по номинальному напряжению
. (2.51)
Выбор по вторичной нагрузке
, (2.52)
где номинальная мощность вторичной обмотки в выбранном классе точности, согласно [11, 12], ВА;
нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, согласно [11, 12], ВА.
Полная мощность подключенная к трансформатору напряжения для ОРУ – 110 кВ =206,5 ВА исходя из данных в таблице Б7 приложения Б.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (2.52)
3·Sном = 3150 = 206,5.
Условие выполняется, окончательно для ОРУ – 110 кВ выбираем согласно [12] трансформаторы типа НАМИ – 110 II – У1. Характеристики выбранных трансформаторов на пряжения заносим в таблицу Б.10.
Аналогичным образом, как и для ОРУ – 110 кВ, составим перечень измерительных приборов для КРУ – 27,5 кВ и произведем подсчет потребляемой ими мощности.
Полная мощность подключенная к трансформатору напряжения для КРУ – 27,5 кВ = 82,7 ВА.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (2.52)
3·Sном = 3150 = 82,7
Условие выполняется, окончательно для КРУ – 27,5 кВ выбираем по [13] трансформаторы типа ABB TJC 7 – 35 кВ. Характеристики выбранных трансформаторов на пряжения заносим в таблицу Б.10.
Полная мощность подключенная к трансформатору напряжения для КРУ – 6 кВ =32,01 ВА.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (2.52)
3·Sном = 3120 > = 82
Условие выполняется, окончательно для КРУ – 6 кВ выбираем трансформатор напряжения 3хЗНОЛП-НТЗ-6У2.
-
Выбор изоляторов
Выбор изоляторов, согласно 8. Для ОРУ–110 кВ применяем полимерные изоляторы типа ОСК – 10 – 110, для КРУ – 27,5кВ изоляторы типа ЛК 120/35-И-3 и для КРУ-6 кВ выбираем проходные полимерные изоляторы ИППУ-20/2000-12,5-А4.
Проверяем по допускаемой нагрузке
, (2.53)
где расчетная разрушающая нагрузка при растяжении изолятора, Н;
допустимая нагрузка на изолятор при коротком замыкании, Н.
, (2.54)
где ударный ток короткого замыкания, кА;
длина изолятора, м;
расстояния между изоляторами, м.
Произведем вычисления для изолятора ЛК 120/35-И-3 по формулам (2.53) – (2.54):
Н,
Н.
Для выбранного типа изоляторов =120000 Н. Отсюда следует, что условие выполняется.
-
Выбор устройств защиты от перенапряжения
Для того, чтобы ограничитель перенапряжения отвечал требованиям электрической сети, надежно защищал оборудование и не разрушался в процессе эксплуатации необходимо выполнение следующих условий [5]:
- наибольшее допустимое напряжение ОПН должно быть больше наибольшего рабочего напряжения сети
или оборудования, В
; (2.55)
- уровень временных перенапряжений должен быть меньше максимального значения напряжения промышленной частоты выдерживаемого ОПН в течении времени t
, (2.56)