Понизительная подстанция ПАРУС (1226932), страница 3
Текст из файла (страница 3)
А.
Расчетная мощность ЗПУ:
, (5.4)
где
– зарядный ток батареи;
– напряжение заряда;
– ток цепи управления.
Чтобы найти расчетную мощность ЗПУ необходимо найти ток цепи управления, который находится по формуле:
, (5.5)
где
– мощность потребляемая цепями управления равная 1,7 кВт [4];
– напряжение АБ равное 220 В.
.
кВт.
В качестве ЗПУ выбран ВАЗП-МТ 200.220. Это современное выпрямительное высокочастотное устройство модульного типа обеспечивающее стабилизированное выпрямительное напряжение до 230 В при токе до 150 А и мощности до 34.5 кВт.
-
РАСЧЕТ МАКСИМАЛЬНЫХ РАБОЧИХ ТОКОВ
Расчет максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции производится на основании номинальных параметров оборудования.
Электрические аппараты выбираются по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, с его номинальным напряжением и током [4].
Максимальный рабочий ток питающих вводов подстанции:
, (6.1)
где
– коэффициент перспективы развития потребителей равный 1,3 [4];
– номинальная мощность трансформатора, ВА;
– количество трансформаторов установленных на подстанции;
– номинальное напряжение на вводе подстанции.
Максимальный рабочий ток на обходной системе сборных шин:
, (6.2)
где
– коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного напряжения равный 0,7 [4];
Определим максимальный рабочий ток на вводе трансформатора:
, (6.3)
где
– коэффициент допустимой перегрузки трансформатора равный 1,5 [4].
Расчеты представлены в приложении Б.
Рисунок 6.1 – Схема для расчета
максимальных
рабочих токов
Рисунок 6.2 – Схема для расчета
максимальных рабочих токов
присоединений подстанции
-
ВЫБОР ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
-
Выбор и проверка выключателей
Выключатели высокого напряжения служат для коммутации электрических цепей во всех эксплуатационных режимах: включения и отключения токов нагрузки, токов намагничивания трансформаторов и зарядных токов линий и шин, отключения КЗ, а также при изменениях схем электрических установок.
Каждый режим работы имеет свои особенности, определяемые параметрами электрической цепи, в которой установлен выключатель.
Требования, предъявляемые к выключателям во всех режимах работы, следующие:
-
надежное отключение любых токов в пределах номинальных значений;
-
быстродействие при отключении, т.е. гашение дуги в возможно меньший промежуток времени, что вызвано необходимостью сохранения устойчивости параллельной работы станций при КЗ;
-
пригодность для автоматического повторного включения после отключения электрической цепи защитой;
-
удобство обслуживания.
Мы заменяем все масляные выключатели на вакуумные и элегазовые.
Для ОРУ 220 кВ выбираем Элегазовый выключатель ВЭБ-220 баковый. Изготавливается в трехполюсным исполнении. Управляется одним пружинным приводом типа ППВ и имеет встроенные трансформаторы тока с высокими классами точности и характеристиками. Выключатели изготавливаются в климатических исполнении УХЛ1. Снабжены устройствами электрообогрева полюсов, который состоит из двух ступеней. Каждая ступень обогрева автоматически включается и отключается соответствующими элементами управления. Контроль утечки элегаза из полюсов выключателя осуществляется при помощи электроконтактных сигнализаторов плотности.
Проверка проводится по:
1) По напряжению:
, (7.1)
где
– номинальное напряжение выключателя, кВ;
– рабочее напряжение распределительного устройства, кВ.
2) По длительно допустимому току:
, (7.2)
где
– номинальный ток выключателя, А;
–максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают выключатель, А.
3) По номинальному периодическому току отключения:
, (7.3)
где
–номинальный ток выключателя по каталогу, кА.
4) По отключающей способности (по полному току отключения):
, (7.4)
где
–номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе определяется для средних условий эксплуатации по кривым ном = f(tм) [4],
–апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя, кА;
–максимальный ток короткого замыкания, кА.
Апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя:
, (7.5)
где
–минимальное время до момента размыкания контактов:
, (7.6)
где
–минимальное время действия защиты, с;
–собственное время отключения выключателя по каталогу, принимаем среднее значение.
5) По электродинамической стойкости
– по предельному периодическому току КЗ
, (7.7)
– по ударному току:
, (7.8)
где
– пиковое значение предельного сквозного тока КЗ, кА;
–ударный ток, кА.
Пиковое значение сквозного тока равно:
, (7.9)
6) По термической стойкости:
, (7.10)
где
– предельный ток термической стойкости, равный
, кА;
– время прохождения тока термической стойкости, равное 3 с;
– тепловой импульс тока КЗ,
.
Величина теплового импульса:
, (7.11)
где
- начальное действующее значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания ,кА;
– постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания равная
[9];
-время протекания тока короткого замыкания, с.
, (7.12)
где
- время срабатывания релейной защиты, принимается для микропроцессорной защиты 0,03 с;
- полное время отключения выключателя, из паспортных данных на выключатель.
Результаты выбора выключателей представлены в приложении Г.
Приведем расчет для ввода автотрансформатора 110 кВ. Выбираем тип выключателя ВЭБ-110:
-
По напряжению:
.
-
По длительно допустимому току:
.
-
По номинальному периодическому току отключения:
.
-
По отключающей способности (по полному току отключения):
,
,
,
.
-
По электродинамической стойкости.
.
– по предельному периодическому току КЗ:
.
– по ударному току:
.
По термической стойкости:
.
,
-
Выбор и проверка разъединителей.
Разъединителем называется электрический аппарат, предназначенный для отделения оборудования распределительного устройства от напряжения на время ремонта, а также для изменения схемы РУ. По технике безопасности требуется, чтобы выключатель во время ремонта был заземлён с обеих сторон. Для этого предусмотрены заземляющие ножи разъединителей. Разъединители не имеют дугогасительного устройства. Поэтому ими можно включать только очень маленькие токи: ток холостого хода трансформаторов, ток заземления нейтралей трансформаторов и дугогасящих катушек, уравнительный ток линий, а также небольшие зарядные токи воздушных и кабельных линий. К установке в ОРУ-220 кВ, принимаем разъединители типаРГ-220/1000УХЛ1 ПД-14Разъединители горизонтально-поворотного типа с электродвигательными приводами ПД—14. К установке в ОРУ-110 кВ принимаем разъединители типа РГП.2-110/1000 УХЛ1, РГП.1-110/1000 УХЛ1 ПД-14 УХЛ1.
Результаты представлены в приложении Г.
-
Выбор сборных шин и токоведущих элементов
Для ОРУ-220кВ и ОРУ-110 кВ, применяем гибкие шины, выполненные проводом АС. Для ЗРУ-10 кВ применяем жесткие алюминиевые шины. Проверку и выбор сборных шин, проводим по методике изложенной в [9].
Характеристики условий выбора сборных шин:
– по длительно допускаемому току, А.
, (7.13)
где Iдоп – длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А; Iрmax – максимальный рабочий ток сборных шин, максимальные рабочие токи по присоединениям указаны в приложении Б,А.
– по термической стойкости, мм2.
, (7.14)
где qн – выбранное сечение, мм2; qmin– минимально допустимое сечение токоведущей части по условию ее термической стойкости, мм2.
, (7.15)
где Bk – тепловой импульс тока КЗ, для соответствующей характерной точки подстанции, кА2∙с, велечины тепловых импульсов указаны в приложении Г; С – коэффициент, принимаемый в зависимости от материала шины согласно [14], для алюминиевых шин при наибольших допустимых температурах, С = 98 А∙с1/2/мм2.
– по электродинамической стойкости, МПа.
, (7.16)
где σрасч – расчетное напряжение в материале шин, МПа.
, (7.17)
где l – расстояние между соседними опорными изоляторами, по [2], l =1 м; а – расстояние между осями шин соседних фаз, по [2] принимаем, а =0,3 м; iу – ударный ток трехфазного КЗ, кА, ударные токи указаны в таблице 3.4; W – момент сопротивления шины, относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м3.
Момент сопротивления однополюсных прямоугольных шин при расположении их плашмя, находим по формуле из [12], м3.
, (7.18)
где b и h – соответственно толщина и ширина шины, м.
Гибкие шины по условию электродинамической стойкости не проверяются.













