Понизительная подстанция ПАРУС (1226932), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Принимаем к установке в ЗРУ-10 кВ шины прямоугольной формы из алюминиевого сплава, марки АД31Т 120x8, сечением 960мм2 и допустимым напряжением в материале σдоп = 98 МПа, [10].
МПа.
Результаты сводим в приложение В.
-
Выбор изоляторов
Для крепления гибких шин к порталам открытых распределительных устройств, согласно [2], применяем гирлянды подвесных изоляторов ПС70.
Количество изоляторов в гирлянде:
-
ОРУ-220 кВ – 16 шт.
-
ОРУ-110 кВ – 9 шт.
Для крепления жестких шин ЗРУ-10 кВ, произведем выбор и проверку опорных и проходных изоляторов по методике изложенной в [14].
Условия выбора опорных изоляторов:
– по номинальному напряжению, кВ.
, (7.19)
где Uн – номинальное напряжение изолятора, кВ; Up – рабочее напряжение РУ, кВ.
– по допускаемой нагрузке, Н.
, (7.20)
где Fразр – разрушающая нагрузка на изгиб изолятора, Н; Fрасч – сила действующая на изолятор при КЗ, Н.
, (7.21)
Где l, a, iу – тоже, что в формуле (7.3.5)
Н.
Условия выбора проходных изоляторов:
– по номинальному напряжению, аналогично, кВ.
– по номинальному току, А.
, (7.22)
где Iн – номинальный ток изолятора, А; Iр max – максимальный рабочий ток присоединения, А.
– по допускаемой нагрузке аналогично, Н.
, (7.23)
где l, a, iу – тоже, что в формуле
Н.
Выбор подвесных, проходных и опорных изоляторов производим по [9].
Результаты выбора и проверки изоляторов сводим в приложение В.
-
Выбор измерительных трансформаторов тока
Трансформаторы тока (ТТ) предназначены для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам и устройствам защиты и управления, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения.
Характеристики условий выбора трансформаторов тока, согласно [8]:
– по номинальному напряжению, кВ.
, (7.24)
,
где Uн – номинальное напряжение трансформатора тока, кВ; Uр – рабочее напряжение РУ, кВ.
– по длительному рабочему току, А.
, (7.25)
.
где Iн1 – номинальный ток первичной цепи трансформатора тока, А; Iрmax – максимальный рабочий ток присоединения, А, максимальные рабочие токи по присоединениям указаны в таблице Б.1
– по электродинамической стойкости, кА.
, (7.26)
.
где iуд – ударный ток КЗ, кА; iдин – ток электродинамической стойкости, кА.
, (7.27)
где Кдин – кратность электродинамической стойкости;
.
– по термической стойкости, кА2∙с.
, (7.28)
где Iт – предельный ток термической стойкости, кА; tк – время прохождения тока термической стойкости, с; Bk – тепловой импульс тока КЗ, кА2∙с, велечины тепловых импульсов указаны в приложении Г.
.
Таблица 7.1 – Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока
| Присоединение | Тип ТТ | Класс точности | Uн ≥ Uр, кВ | Iн1 ≥ Iрmax, А | iдин ≥ iуд , кА | Iт2∙tк ≥ Bk, кА2∙с |
| Ввод ЗРУ-10кВ | ТПЛ-10-М | 0,5 | 10≥10 | 2000>1940,5 | 747,3>27,186 | 1600>2,62 |
| Фидер 10 кВ | ТПЛ-10-М | 0,5 | 10≥10 | 300>280,054 | 112,095>27,186 | 992,2>2,62 |
-
Выбор измерительных трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения (ТН) служат для питания цепей измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления.
Выбор и проверку ТН производим по методике, изложенной в [8].
Условия выбора трансформаторов напряжения:
– по номинальному напряжению, кВ.
, (7.29)
где Uн – номинальное напряжение трансформатора напряжения, кВ; Up – рабочее напряжение РУ, кВ.
– по расчетной полной нагрузки вторичных цепей:
, (7.30)
где S2ном – номинальная мощность трансформатора, ВА; S2 – мощность всех измерительных приборов и реле присоединенных к трансформатору напряжения, ВА. Представлена в приложении Д.
Определим мощность приборов, ВА.
, (7.31)
где Рприб – активная мощность прибора, Вт; Qприб – реактивная мощность прибора, ВАр.
Подставив значения в выражение, определим мощность подключенных приборов в ЗРУ-10 кВ, ВА.
ВА.
Мощность приборов подключенных по другим присоединениям определим аналогично.
Результаты выбора и проверки ТН представлены в таблице 7.2.
Таблица 7.2 – Выбор и проверка трансформаторов напряжения
| Присоединение | Тип | Класс точности | Кол-во ТН | Мощность приборов, ВА | | |
| ОРУ-220 кВ | ТРГ-220 - ХЛ1 | 0,5 | 3 | 21,9 | 220=220 | 400>10,9 |
| ОРУ-110 кВ | ТРГ-110-ХЛ1 | 0,5 | 2 | 18,4 | 110=110 | 150>9,2 |
| ЗРУ 10 кВ | НАЛИ-СЭЩ-10 | 0,5 | 6 | 44,6 | 10=10 | 90>22,3 |
Однофазные трансформаторы соединяются в трехфазные группы. Выбор трансформаторов напряжения производим по [8].
-
Выбор ограничителей перенапряжений
Для защиты оборудования от набегающих перенапряжений с ВЛ и коммутационных перенапряжении необходимо выбрать для каждого РУ ограничители перенапряжений (ОПН) [3]. Приложение В.
-
ЗАЗЕМЛЕНИЕ И МОЛНИЕЗАЩИТА
-
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 использованы заземлители опор ВЛ, соединенные с ЗУ грозозащитным тросом, и свинцовые оболочки кабелей. В качестве искусственных заземлителей применяют горизонтальные и вертикальные стальные стержни или полосы.
Размещение горизонтальных заземлителей производится таким образом, чтобы достичь равномерного распределения электрического потенциала на площади, занятой электрооборудованием. Для этой цели на территории РУ прокладывают заземляющие полосы на глубине 0,5-0,7 м вдоль рядов оборудования со стороны обслуживания на расстоянии 0,8-1 м.
На понизительных подстанциях заземляющее устройство, как правило, выполняется единым для РУ всех напряжений. Целью расчета является определение количества и длины, искусственных заземлителей, применение которых позволяет обеспечить требуемое сопротивление Rдоп. Согласно [4], если на подстанции имеются РУ-110 кВ и выше и принято решение о выполнении ЗУ с соблюдением требований предъявляемых к его сопротивлению и напряжению прикосновения, Rдоп= 0,5 Ом.
Таким образом, должно выполняться условие:
, (8.1)
где Rз – расчетное сопротивление заземлителя, Ом.
До начала расчета ЗУ подстанции определяются конфигурация и параметры сетки из горизонтальных заземлителей в соответствии с планом расположения на территории подстанции оборудования, конструкций РУ и сооружений.
В реальной практике проектирования заземляющих устройств подстанций расчет сопротивления сложного заземлителя производят с помощью специальных программ на основе результатов специальных замеров характеристик грунта в месте расположения подстанции. В дипломном проекте расчет ЗУ подстанций, произведем по упрощенной методике, изложенной в [4].
Составляется условная, так называемая расчетная модель заземляющего устройства, которая представляет собой горизонтальную квадратную сетку из взаимно пересекающихся полос с вертикальными электродами. Расчетная модель погружена в однородный грунт с удельным сопротивлением ρ,Ом∙м.
Рисунок 8.1 – Расчетная
модель заземлителя
Определим сопротивление заземлителя, преобразованного в расчетную модель, Ом.
, (8.2)
где S – площадь заземляющего устройства, S = 10258 м2; ρ – удельное сопротивление грунта, для суглинистого грунта, согласно [4], ρ= 100 Ом; Lг – длина горизонтальных заземлителей, м; Lв – длина вертикальных заземлителей, м.
, (8.3)
где lв – длина вертикального заземлителя, lв = 3м; hг – глубина заложения горизонтальных заземлителей, hг = 0,6м.
Произведем расчет, подставив значения в выражение (8.1.3).
.
Определим длину горизонтальных заземлителей, м.
, (8.4)
м.
Определим количество вертикальных заземлителей, шт.
, (8.5)
шт.
Определим длину вертикальных заземлителей, м.
, (8.6)
Подставив значения в выражение (8.1.6), получим:
, ВА













