диплом (1226972), страница 5
Текст из файла (страница 5)
(4.29)
где – расчетная разрушающая нагрузка на изгиб изолятора, Н;
– допустимая нагрузка на изолятор при коротком замыкании, Н.
(4.30)
где – ударный ток короткого замыкания, кА;
– длина гирлянды изоляторов, м;
– расстояния между изоляторами, м.
Произведем вычисления по формулам (4.29)–(4.30)
Н,
Для выбранного типа изоляторов =20000 Н. Отсюда следует
Н.
Условие выполняется.
Произведем также выбор проходных изоляторов для ЗРУ-35 кВ. Выбираем по [7] изолятор ИППУ-35/630-7,5 Б4 УХЛ1. Проверка производится так же, как и трансформаторов тока.
По той же методике производим выбор изоляторов для РУ-10 кВ.
Результаты выбора изоляторов приведены в таблице 4.5.
Таблица 4.5 – Опорные и проходные изоляторы
Наименование РУ | Тип изолятора | Н | кВ | А | 106 А2·с |
ЗРУ-35 кВ | ОСК-20-35-А-4 | 35,668≤12000 | 35≤35 | - | - |
ИППУ-35/630-7,5 Б-4 | - | 35≤35 | 40,5≤630,0 | 35,386≤48,000 | |
ЗРУ-10 кВ | ШОП-10 1Л63-4 | 2,195≤6000 | 10≤10 | - | - |
ИППУ-10/4000-30 А-4 | - | 10≤10 | 24,3≤4000,0 | 16,676≤300,000 |
4.9 Выбор устройств защиты от перенапряжения
Для того чтобы ограничитель отвечал требованиям электрической сети, надежно защищал оборудование и не разрушался в процессе эксплуатации, необходимо выполнение следующих условий:
Наибольшее допустимое напряжение ОПН должно быть больше наибольшего рабочего напряжения сети
или оборудования, В
(4.31)
Для защиты распределительных устройств 110, 27,5 кВ выбираем, согласно [17] , результаты сводим в таблицу 4.6.
Таблица 4.6 – Выбор ОПН
Наименование РУ | Тип ОПН | Условие выбора |
ЗРУ-35 кВ | ОПН-П1-35 УХЛ2 | 38,5>37 |
ЗРУ-10 кВ | ОПН–КР/TEL–10/12 УХЛ1 | 11,5>10,5 |
ОПН должны быть установлены на шинах в присоединениях силовых трансформаторов, а в случае необходимости - в линейных ячейках. Однако один и тот же аппарат, в зависимости от оперативной схемы подстанции, может выполнять несколько функций. Так, например, при включенных выключателях силовых трансформаторов или линий защитные аппараты, устанавливаемые в присоединениях, одновременно защищают изоляцию электрооборудования и шин. В то же время нелинейные ограничители перенапряжений сборных шин не принимают участия в защите трансформаторов и линий при их отключениях.
Таким образом, количество и размещение ОПН зависит от требований, предъявляемых им. Наиболее простым и малозатратным способом размещения ОПН является демонтаж вентильных разрядников и установка на их месте ОПН.
4.10 Выбор аккумуляторной батареи и зарядно-подзарядного устройства
Аккумуляторные батареи применяются, как автономный источник питания для оперативных цепей постоянного тока и для резервирования различных устройств и цепей ПС. Для питания оперативных цепей применяют свинцово-кислотные батареи кратковременного разряда, работающего в режиме постоянного подзаряда. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей принимаем напряжение Uн = 220 В. У батареи делаются отпайки на U = 220 В, которые подключаются к цепи включения выключателей. При выборе батареи исходят из аварийного режима работы. Аккумуляторная батарея должна обеспечивать работу наиболее мощного привода выключателя подстанции после получасового разряда ее током постоянной и аварийной нагрузки при отключенном ЗПУ, а также работу аварийного освещения и устройств телемеханники и связи после двух часового разряда батареи.
Методику выбора аккумуляторных батарей принимаем из [2].
Нагрузки на аккумуляторную батарею сведены в таблицу Д.3 Приложения Д.
Ток длительного разряда в аварийном режиме, А
, (4.32)
где - ток постоянной нагрузки рабочего режима,
=12, А;
- ток временной нагрузки ,
=13, А,
Ток кратковременного разряда в аварийном режиме, А
, (4.33)
где - ток, потребляемый наиболее мощным приводом выключателя, Для выключателя ВБГЭ-35-12,5/630 УХЛ1
=100, А.
Необходимая расчетная емкость батареи, АЧ
, (4.34)
где -длительность разряда при аварии, принимаем
=2, ч.
Расчетное число батарей, шт
, (4.35)
где , Ач.
Необходимо проверить количество батарей по току кратковременного разряда по формуле, шт
, (4.36)
где 145-значение кратковременного допускаемого разрядного тока аккумулятора типа ESPACE 6-RG-70.
Полное число последовательно включенных элементов батареи определим по формуле:
, (4.37)
где - напряжение на шинах выключателя, В;
- напряжение аккумуляторного элемента при зарядке, В.
Число элементов, питающих шины управления и защиты:
, (4.38)
где - напряжение на шинах управления, В,
Произведем расчет и выбор аккумуляторной батареи по выражениям (4.32 – 4.38) . Ток длительного разряда в аварийном режиме
А.
Ток кратковременного разряда в аварийном режиме
.
Необходимая расчетная емкость батареи
А,
Расчетное число батарей
.
Количество батарей по току кратковременного разряда по формуле
.
Полное число последовательно включенных элементов батареи
шт.
Число элементов, питающих шины управления и защиты
шт.
Расчетная мощность подзарядного агрегата, Вт
, (4.39)
где – напряжение заряда, В;
– зарядный ток батареи, А.
Напряжение заряда зарядно-подзарядного агрегата, В
, (4.40)
где n – полное число элементов батареи, шт.
Зарядный ток батареи, А
, (4.41)
где – емкость аккумуляторной батареи, при температуре в аккумуляторной равной
, согласно [9].
Произведем вычисления по формулам (4.39) – (4.41). Зарядный ток батареи будет равен
=0,1·70 = 7 А,
Напряжение заряда зарядно-подзарядного агрегата
=1,02·(107·2,20) = 240,1 В,
Расчетная мощность подзарядного агрегата
кВт.
Выбираем по [8] зарядно-подзарядное устройство типа НРТ-60.220.
4.11 Выбор комплектных распределительных устройств ЗРУ-10 кВ
На основании [10], для установки на проектируемой подстанции принимаем комплектные распределительные устройства «Классика» (далее КРУ) серии D-12P компании «Таврида Электрик». Данные КРУ предназначены для приема и распределения электрической энергии трехфазного переменного тока частотой 50 и 60 Гц напряжением 6(10) кВ в сетях с изолированной или заземлённой через дугогасящий реактор или резистор нейтралью.
КРУ серии D-12P применяются в качестве распределительных устройств напряжением 6(10) кВ трансформаторных подстанций 110/35/6(10) кВ, 110/6(10) кВ, 35/6(10) кВ и 6(10)/0,4 кВ, а также в распределительных пунктах.
Отличительными особенностями КРУ/TEL представлены в приложении Е
Произведем выбор выключателей, ТТ, ТН и ОПН для КРУ. Пример выбора приведен выше и поэтому результаты выбора аппаратов сразу представляем в виде таблицы Д.6 Приложения Д.
Окончательно принимаем для установки на ПС следующие ячейки:
- Ячейка ввода и измерительного ТН – D12P 1.2-10-51/630 У3;
- Ячейка секционного выключателя – D12P 1-10-51/630 У3;
- Ячейка фидера и ввода ТСН – D12P 3-10-51/630 У3
4.12 Выбор трансформаторов собственных нужд
Мощность трансформатора собственных нужд определяют исходя из условия обеспечения питания наибольшей возможной длительной нагрузки. Согласно [2] требующуюся мощность для питания собственных нужд переменного тока определяют суммированием присоединений мощности всех потребителей. К основным потребителям собственных нужд переменного тока тяговой подстанции относятся следующие: электродвигатели обдува трансформаторов; устройства подогрева масла и приводов высоковольтных выключателей, приводов быстродействующих отделителей и короткозамыкателей, СЦБ и приборных отсеков, печи отопления всех помещений, освещение, зарядно-подзарядные устройства (ЗПУ) аккумуляторной батареи и т.д. Согласно нормативным требованиям по резервированию [3] на всех подстанциях устанавливают по два трансформатора собственных нужд с вторичным напряжением 380/220 В, работающих с глухозаземлённой нейтралью.
Расчётная мощность собственных нужд (SСН.РАС) определяется по формуле, кВА
, (4.42)
где Pрас, и Qрас – соответственно активная и реактивная мощность потребителей собственных нужд (по таблице Б.1в приложении Б),
Мощность трансформатора собственных нужд (SТСН.РАС), кВА
, (4.43)
где кс – коэффициент спроса, принимаемый для трансформаторных и понизительных подстанций равным 0,8.
Произведем расчет мощности ТСН по формулам (4.42 – 4.43).
Расчётная мощность собственных нужд