ДИПЛОМ ПОМЫТКИН В.В. (1226963), страница 4
Текст из файла (страница 4)
6 ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ
6.1 Выбор и проверка высоковольтных выключателей подстанции
Выключатели выбираются по техническим номинальным характеристикам, по условиям, причём учитываются: конструктивное исполнение, тип установки, номинальный ток и напряжение, отключающая способность.
Производится проверка на электродинамическую и термическую стойкость при КЗ.
Принимаем к установке трехфазный выключатель ВЭБ-220/2500, производства ЗАО «Энергомаш (Екатеринбург)-Уралэлектротяжмаш.
Проверим выключатель на электродинамическую стойкость:
| (6.1) | |
где |
|
Расчетная формула для проверки выключателя на термическую стойкость:
| (6.2) |
где |
Проверку производим и на отключающую способность:
| (6.3) |
где |
Результаты проверки расчётных и паспортных данных выключателя 220 кВ представлены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Расчётные и паспортные параметры выключателя 220 кВ
Условия выбора и проверки | Расчётные данные | Паспортные данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
При сравнении параметров в таблице 6.1 выбранный и проверенный выключатель полностью подходит.
6.2 Выбор и проверка разъединителей подстанции
Для ОРУ-220 кВ будут применяться трёхполюсные разъединители серии РПД-220. Тип установки - наружный, для напряжения 220 кВ с номинальным током 1600 А.
Проверим разъединитель на электродинамическую стойкость:
| (6.4) | |
где |
|
Расчетная формула для проверки разъединителей термическую стойкость:
| (6.5) |
где |
Принимаем к установке разъединитель РПД-220/1600 УХЛ1 с фарфоровыми изоляторами [11].
Параметры разъединителя в результате выбора и расчёта представлены в таблице 6.2.
Таблица 6.2 - Расчётные и паспортные параметры разъединителя
Условия выбора и проверки | Расчётные данные | Паспортные данные |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Согласно полученных данных условия выбора и проверки разъединителя на 220 кВ выполняются.
6.3 Выбор и проверка параметров проводников РУ 220 кВ
Сечение проводников подходящих линий к ОРУ-220 кВ определяют при выборе по следующим основным параметрам: значению экономической плотности тока; значению допустимого тока.
После произведенного выбора необходимо произвести проверку сечения провода по следующим показателям: по условию коронного разряда; по значению термической стойкости; по значению электродинамического действия тока КЗ.
Экономическая плотность тока для выбранного проводника определяется по формуле (6.1):
| (6.6) |
где |
Подставив значения тока для питающих линий ОРУ-220 кВ, а также значение 1 (для алюминиевых проводов) из таблицы 4.4 [8] получим:
Принимаем стандартное сечение 120 Выбираем провод сталеалюминевый марки АС 240/32 (минимальное значение сечения провода по условию коронирования согласно ПУЭ составляет 240
радиус провода равен 21,6 мм, при этом значение предельно допустимого тока для которого составит 590 А).
Условие выбора проводов по длительно допустимому току представляет собой неравенство (6.2):
| (6.2) |
где Imax - максимальный рабочий ток линии, А, Iдоп - предельно допустимый ток проводника, А. |
В выражении (6.2) необходимо учесть возможность отключения одной из линий, тогда выражение запишется в виде:
| (6.3) |
Откуда следует, что выбранное сечение провода подходит по значению длительно допустимого тока, принимаем провод марки АС 3х240 мм2.
Выполним проверку сечения провода по условию коронного разряда для многопроволочных гибких проводников. По формуле определим начальное значение критической напряженности электрического поля:
| (6.4) |
где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности проводника (для многопроволочных составляет 0,82), r0 = 1,08 см - радиус выбранного проводника, см. |
Определим электрическую напряженность вокруг провода:
| (6.5) |
где Uл - значение линейного напряжения, кВ, Dср - величина среднего геометрического расстояния между проводами отдельных фаз, см. |
Величина среднего геометрического расстояния между проводами отдельных фаз определим по формуле:
| (6.6) |
где D = 5 м - расстояние между фазами одной линии, см (для ЛЭП 220 кВ [8]). |
Тогда по формуле (6.5) определим значение Еmax:
Проверим по условию образования короны:
| (6.7) |
Тогда получим:
Условие проверки выполняется, следовательно провод по условию коронирования выбран верно.
Проверка по условию термической стойкости данный вид проводника не проверяется, так как питающие линии выполнены неизолированными проводами на открытом воздухе. Не производим проверку по условию электродинамического воздействия, так как ток КЗ для точки К1 для шин 220 кВ не превышает
Спуски к оборудованию и токопроводы на ОРУ-220 кВ выполним проводом AC-240/32 с допустимым током 590 А, выбор и проверку производим аналогично проводникам питающей линии.
6.4 Выбор и проверка изоляторов
Выбор изоляторов производим по номинальному напряжению в сети, а проверку проводим на механическую прочность.
Для ОРУ-220 кВ применяем к установке подвесные типа изоляторы ЛК 70/220 СП в виде гирлянд для гибких проводов. Проверку на механическую прочность не осуществляем, по причине учёта этих нагрузок при выборе расстояния между фазами.
В обозначении изолятора последовательно указаны: тип, разрушающая нагрузка, класс напряжения, модификация, степень загрязнения и сочетание типов оконцевателей.
Выбираем из справочных данных линейные подвесные стеклянные изоляторы, которые предназначены для крепления и изоляции проводов ВЛ переменного тока напряжением 220 кВ частотой до 100 Гц при температуре окружающего воздуха от - 60 до + 50 град. типа ЛК 70/220-И [11].
6.5 Выбор ограничителей перенапряжения
Для защиты электрооборудования на подстанции от грозовых и коммутационных перенапряжений используются нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН), выбор которых производим по номинальному напряжению.
Ограничители представляют собой защитные аппараты, состоящие из последовательно соединенных высоконелинейных оксидноцинковых сопротивлений (варисторов) без искровых промежутков, заключенных в полимерный синтетический корпус. С целью обеспечения равномерного распределения напряжения вдоль колонки варисторов, ограничители перенапряжений снабжены экранными кольцами.
На подстанции на стороне 220 кВ выбираем и принимаем к установке для защиты ограничители перенапряжений типа ОПН-П-220/163 УХЛ1 [11].
Проверка по наибольшему длительно допустимому рабочему напряжению:
| (6.8) |
где |
Условие выполняется.
Для ОРУ-220 кВ выбираем ограничители перенапряжений типа ОПН-П-220/163 УХЛ1, результат выбора сведем в таблицу 6.3.