Пояснительная записка Новиков А.А. (1228917), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Выбор мощности трансформаторов классов напряжения до 110 кВ производится согласно стандарту 14209-97, из которого допускается перегрузка в 1,4 номинальной мощности на время максимума нагрузки продолжительностью не более 4 ч. в сутки при условии, что предшествующая нагрузка составляла не более 0,8 номинального значения и температура охлаждающего воздуха во время перегрузки равна 20 ̊C.
Суммарная установленная мощность трансформаторов должна удовлетворять следующему условию:
Из ряда номинальных мощностей, на которые разрабатываются трансформаторы по ГОСТ 9680-77, выбираем мощность 25000 кВА и окончательно принимаем для установки на ПС два трансформатора типа ТДТН-25000/110. Технические характеристики представлены в таблице 4.1.
Таблица 4.1 – Тип и характеристики понижающего трансформатора.
| Тип Тр | Sном, МВА | Напряжение обмоток, кВ | Потери, кВт | Uк, % | Iх, % | Кол-во Тр | |||||||||
| ВН | СН | НН | Рх | Рк | ВН-СН | ВН-НН | СН-НН | ||||||||
| ТДТН-25000/110 | 25 | 115 | 38,5 | 11 | 28,5 | 140 | 10,5 | 17,5 | 6,5 | 0,7 | 2 | ||||
Трансформатор имеет встроенный регулятор напряжения РПН (регулирование напряжения под нагрузкой) ±9×1,78% в нейтрале высокого напряжения, также устройства ПБВ на стороне среднего напряжения: ±2×2,5%
Систематическая нагрузка трансформаторов меньше их номинальной мощности (Smax < 2∙Sн), поэтому выбранный трансформатор проверяем на аварийную перегрузку:
Выбранный трансформатор удовлетворяет требованиям ГОСТ 14209-97.
Трансформаторы с повышенной нагрузочной способностью (на основе применения форсированной системы охлаждения) мощностью до 100 МВА включительно класса напряжения 110 кВ выбираются в соответствии с действующими нормативными документами [11] и заводскими материалами. Применяются современные трёхобмоточные трансформаторы, оборудованные устройствами автоматического регулирования напряженияпод нагрузкой (РПН), имеющие необходимую динамическую стойкость, высоконадежные вводы и сниженные потери.
На подстанции 110 кВ с трехобмоточными трансформаторами при сочетании суммарных нагрузок по сетям среднего и низкого напряжения, не превышающих в течение расчетного периода и последующих 5 лет номинальной мощности выбираемого трансформатора, целесообразно последний выбирать с неполной мощностью обмоток среднего и низкого напряжения.В соответствии со стандартом 14209-97 перегрузка допускается в 1,4 номинальной мощности во время максимума нагрузки и не более 4 часа в сутки при температуре воздуха охлаждения равной20 C.
4.2 Выбор трансформаторов для собственных нужд подстанции
К потребителям собственных нужд относятся: постоянно включенные приемники 1 группы - оперативные цепи, электродвигатели системы охлаждения трансформаторов, аппаратура связи и телемеханики; периодически включаемые приемники 2 группы - конвекторы, освещение, электроотопление помещения, электроподогрев аппаратуры и распределительных шкафов высокого напряжения; приемники 3 группы - вентиляция и технологическая нагрузка вспомогательного хозяйства.
Мощность каждого трансформатора собственных нужд (ТСН) для ПС 110кВ должна быть не более 630 кВА. На ПС потребители собственных нужд питаются оперативным переменным током от сети вторичного напряжения ТСН 380/220В.
При приближенных расчетах в соответствии с рекомендацией[10] мощность, расходуемая на собственные нужды, составляет приблизительно 1% от полной мощности подстанции и определяется по выражению
Мощность ТСН с учетом коэффициента спроса Кс = 0,8 (9):
По каталогу выбираем трансформатор собственных нужд ТСЗ-400/10.
Паспортные данные ТСН приведены в таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Параметры ТСН подстанции
| Тип Тр | Sном, кВА | Напряжение обмоток, кВ | Потери, Вт | Uк, % | Ix, % | Кол-во Тр | ||
| ВН | НН | Рх | Рк | |||||
| ТСЗ-400/10 | 400 | 10 | 0,4 | 1300 | 5400 | 5,5 | 3 | 2 |
Постоянный оперативный ток на ПС 110кВ не применяется из-за отсутствия масляных и воздушных выключателей высокого напряжения. Соответственно на данной проходной ПС с упрощенной схемой электрических соединений нет необходимости установки источника постоянного тока – аккумуляторной батареи, а ТСН присоединяются отпайкой непосредственно к вводам главных понизительных трансформаторов. Это необходимо для возможности управления выключателями 10 кВ при отключенных шинах низкого напряжения [6, 12].
Наибольший рабочий ток на вводе ТСН с учетом его перегрузки:
4.3 Выбор высоковольтных выключателей подстанции
В соответствии с нормами технологического проектирования [1] в ОРУ-110 кВ устанавливаются элегазовые выключатели бакового типа, в ОРУ-35 кВ и КРУН предусматривается установка вакуумных выключателей трехполюсного исполнения.
Элегазовые выключатели.
В выключателе применено одноразрывное дугогасительное устройство автокомпрессионного типа, принцип действия которого основан на интенсивном обдуве возникающей при размыкании контактов дуги сформированным потоком элегаза, сжимаемого в специальном организованном объеме в процессе перемещения подвижной системы.
Элегаз (SF6) представляет собой инертный газ, молекулы которого обладают способностью захватывать электроны. При этом образуются малоподвижные, тяжелые отрицательные ионы, которые медленно передвигаются в электрическом поле. Потеря электронов делает дугу неустойчивой, и она легко гаснет. Высокая диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает требуемую степень изоляции при минимальных расстояниях [14].
Вакуумные выключатели.
Теоретически и практически доказано, что самый простой способ гашения дуги в вакууме, где отсутствует среда, проводящая электрический ток. Горение дуги в вакууме поддерживается за счет паров металла, попадающих в межконтактный промежуток при испарении с поверхности контакта. В момент перехода тока через нулевое значение происходит быстрое нарастание электрической прочности межконтактного промежутка в вакуумных дугогасительных камерах.
Выключатель ВГБ-110 II-40/1600 У1 (привод гидравлический с ГНА). Климатическое исполнение категории размещения 1 в соответствии с ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1. Рабочее значение температуры окружающего воздуха: плюс 40 С, минус 45 С. Окружающая среда не содержит химически активные разъедающие оболочки и опасные в отношении взрыва примеси. Наибольшая высота над уровнем моря – не более 1000 м; допустимое натяжение проводов в горизонтальной плоскости – 1000 Н (100 кгс), вертикально вниз – 750 Н (75 кгс).
Выключатель ВГБЭ-35 II-20/630 УХЛ, Т1 (привод электромагнитный ПЭМУ-500). Климатическое исполнение УХЛ категории размещения 1 в соответствии с ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89. Рабочее значение температуры окружающего воздуха: плюс 40 С, минус 60 С. Окружающая среда не взрывоопасная (типа II). Относительная влажность воздуха 80% при температуре 20 С, а верхнее значение 98% при 25 С. Скорость ветра: до 15 м/с при наличии гололеда и при толщине корки льда до 20 мм; до 40 м/с при отсутствии гололеда. Тяжение проводов и ветровая нагрузка в горизонтальном направлении в плоскости полюса – не более 500 Н (50 кгс).
Выключатель BB/TEL -10-40/1600 У3 (привод электромагнитный ПЭМУ-200). Климатическое исполнение категории размещения 3 в соответствии с ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543.1-89. Температура окружающего воздуха: плюс 40 С, минус 45 С. Высота над уровнем моря не более 1000 м. Относительная влажность воздуха 80% при 20 С. Окружающая среда не взрывоопасная, атмосфера типа П (промышленная).
Климатические исполнения и категории размещения соответствуют особенностям климата территории расположения подстанции. Выбор и проверку по длительным рабочим и аварийным режимам производим согласно ПУЭ. Данные представлены в таблице 4.3. Проверка осуществляется по длительно рабочим параметрам напряжения и тока для координации изоляции и коммутации нагруженных цепей. Проверка по аварийным параметрам осуществляется на стойкость к действию тока КЗ: по отключающей способности; по электродинамической стойкости предельной периодической составляющей тока КЗ и ударному току; по термической стойкости.
Приведём основные паспортные данные необходимые для сравнения с расчётными параметрами сети: Uн – номинальное напряжение, кВ; Iн – номинальный ток, А; Iн.откл – номинальный ток отключения, кА; Iпр. с – сквозной ток начальной периодической составляющей, кА; iпр. с – сквозной ток электродинамической стойкости, кА; Iт – ток термической стойкости, кА; tт – время протекания тока термической стойкости, кА.
Все технические данные соответствуют настоящим руководствам по эксплуатации выключателей. На присоединениях отходящих линий 35 и 10 кВ устанавливаются идентичные секционным вакуумные выключатели соответствующего класса напряжения.
Таблица 4.3 – Выбор и проверка высоковольтных выключателей ПС
| Наименование присоединения | Тип выключателя | Условия проверки выключателей | ||||||
| Длительный рабочий режим | Аварийный режим | |||||||
| Uн ≥ Uраб | Iн ≥ Iраб.max | Iн.откл ≥ Iк(3) | Iпр.с ≥ Iк(3) | iпр.с ≥ iу | Iт2∙tт ≥ Вк | |||
| кВ | А | кА | кА | кА | кА2∙с | |||
| Транзитная перемычка | ВГБ-110 II-40/2000 У1 | 110≥110 | 2000≥472,9 | 40≥2,278 | 40≥2,278 | 102≥5,4 | 40∙3≥0,83 | |
| Первичная обмотка трансформатора 110 кВ | ВГБ-110 II-40/2000 У1 | 110≥110 | 2000≥147,1 | 40≥2,278 | 40≥2,278 | 102≥5,4 | 40∙3≥0,83 | |
| Средняя обмотка трансформатора 35 кВ | ВГБЭ-35 II-20/630 УХЛ. Т1 | 35≥35 | 630≥462,4 | 20≥3,627 | 20≥3,627 | 52≥9,1 | 20∙3≥2,43 | |
| Обмотка низшего напряжения 10 кВ | BB/TEL-10/1600 У2 | 10≥10 | 1600≥1518,5 | 40≥9,651 | 40≥9,651 | 128≥24,3 | 40∙3≥16,3 | |
| Сборные шины 35 кВ | ВГБЭ-35 II-20/630 УХЛ. Т1 | 35≥35 | 630≥412,9 | 20≥3,627 | 20≥3,627 | 52≥9,1 | 20∙3≥2,43 | |
| Сборные шины 10 кВ | BB/TEL-10/1600 У2 | 10≥10 | 1600≥1445,1 | 40≥9,651 | 40≥9,651 | 128≥24,3 | 40∙3≥16,3 | |
| Трансформатор ТСН 10 кВ | BB/TEL-10/1600 У2 | 10≥10 | 1600≥809 | 40≥9,651 | 40≥9,651 | 128≥24,3 | 40∙3≥16,3 | |
4.4 Выбор высоковольтных разъединителей и заземлителей
Разъединители, как и выключатели, являются коммутационными аппаратами, но предназначенные для отключения и включения ненагруженных электрических цепей или с незначительными токами. При ремонтных работах разъединителями создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
