Дипломный проект Скачков М.Ю. Реконструкция ПС 220 кВ Олёкма (1232778), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Подвесные изоляторы предназначены для крепления и изоляции проводов воздушной линий электропередачи, гибких шин открытых ОРУ подстанций, которые собираются в подвесные или натяжные гирлянды с определенным количеством изоляторов в зависимости от уровня напряжения [4].
Количество изоляторов в гирлянде определяется классом напряжения линии, конструкцией опор, типом изолятора, условиями эксплуатации [10]. Количество и тип, выбранных изоляторов приведены в таблице № 1.6
Таблица № 1.6 Тип изолятора
| Тип | Количество изоляторов при напряжении установки 220 кВ | Количество изоляторов при напряжении установки 35 кВ |
| ПС – 70Е | 16 | 3 |
Технические характеристики изолятора приведены в таблице № 1.7
Таблица № 1.7 Технические характеристики изолятора
| Тип изолятора | Механическая разрушающая сила, КН, не менее | Диаметр тарелки (D), мм | Строительная высота, мм | Длина пути утечки, мм | Масса, кг | Выдерживаемое напряжение, кВ, не менее | ||
| импульс | частотой 50 Гц, под дождем | по уровню радио-помех | ||||||
| ПС 70Е | 70 | 255 | 127 ; 146 | 303 | 3,4 | 100 | 40 | 25 |
Изоляторы скрепляются между собой при помощи шарниров. В случае выхода из строя одного из элементов, гирлянда продолжает функционировать, достаточно лишь заменить вышедший из строя изолятор. Преимущества изоляторов ПС-70Е - закаленное стекло, из которого производят юбки изоляторов, отличается высокой электромеханической прочностью и термостойкостью. Стеклянные изоляторы в среднем в 1,5 раза легче фарфоровых изолирующих устройств с теми же характеристиками; производство стеклянных изоляторов полностью автоматизировано, что минимизирует возможность брака. Стекло не образует трещин даже в случае механического повреждения или электрического пробоя, вместо этого стеклянная юбка разрушается до основания, рассыпаясь на мелкие осколки, что облегчает процесс определения неисправного элемента на любом участке линии. Закаленное стекло отлично противостоит агрессивной окружающей среде: переносит атмосферные температуры от -60 до +50 0С, может использоваться в районах с высокой степенью загрязненности воздуха.
Опорные изоляторы служат для крепления и изоляции жестких шин
распределительных устройств. Они выбираются с учетом их конструкции и места установки по условиям (1.42), (1.43):
; (1.42)
, (1.43)
где Uн – номинальное напряжение изолятора, кВ; Uр – рабочее напряжение распределительного устройства, кВ; F – сила, действующая на изолятор при коротком замыкании, Н; Fразр = разрушающая нагрузка на изолятор, Н [4].
Сила, действующая на изолятор при коротком замыкании, Н мы определим
по формуле (1.44):
, (1.44)
где i(3)у – ударный ток трехфазного короткого замыкания, кА; L – расстояние между соседними изоляторами одной фазы, равное м; a – расстояние между осями шин, равное м.
Выбираем опорные изоляторы на напряжение 6 кВ, из условия представленные выше.
6 кВ = 6 кВ.
Рассчитаем силу, действующая на изолятор при коротком замыкании, Н:
;
;
99,3 Н <7358 Н.
Выбранный тип изолятора представляем в таблице № 1.8
Таблица № 1.8 Характеристика изолятора
| Тип изолятора | Номинальное напряжение, кВ | Минимальное разрушающее усилие на изгиб, Н | Масса не более, кг |
| ОФ-6-750ов | 6 | 7358 | 5,00 |
При выборе выключателей необходимо учесть двенадцать различных параметров, но так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость ряда параметров друг от друга, до допустимо производить выбор выключателей только по важнейшим параметрам в зависимости от места установки и условий работы по напряжению и току так, чтобы выполнялись условия (1.45), (1.46):
; (1.45)
. (1.46)
где Uраб – рабочее напряжение выключателя; Uном – номинальное напряжение выключателя, кВ; кВ; Iном – номинальный ток выключателя, А; Iраб. макс – максимальный рабочий ток выключателя, А.
В одном распределительном устройстве рекомендуется устанавливать однотипные выключатели, что значительно облегчает их эксплуатацию, текущий и капитальный ремонт [6]. Выбранные высоковольтные выключатели должны быть проверены по следующим условиям: по отключению периодической составляющей, А, определяемой по неравенству (1.47):
, (1.47)
где IП – ток трехфазного короткого замыкания, А; Iотк – ток отключения выключателя, А.
По отключению апериодической составляющей, определяемой по неравенству (1.48), (1.49):
; (1.48)
, (1.49)
где I(3) – ток трехфазного короткого замыкания, А; tм – минимальное время от начала короткого замыкания до момента расхождения контактов выключателя, данный параметр определяем по формуле (1.50):
, (1.50)
где tc. min – минимальное время срабатывания защит, равное 0,01, с; tс.в . собственное время.
Собственное время отключения выключателя, с, найдём по формуле (1.51):
, (1.51)
где Iоткл. – номинальный ток отключения, кА; βнсм – номинальное значение
относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, βнсм = f (tм), [4].
Значение ударного тока, определим по формуле (1.52):
, кА, (1.52)
где iпр.с - амплитудное значение предельного сквозного тока, кА; i(3)у – ударный ток трехфазного короткого замыкания, кА.
Значение термической стойкости, определим по формуле (1.53):
, (1.53)
где IТ – ток термической стойкости, кА; t – время протекания тока термической стойкости, с; Bк – тепловой импульс, кА2с.
Ниже приведена методика выбора и проверки выключателя РУ-220 кВ.
По напряжению, согласно неравенству:
220 кВ = 220 кВ.
По току, согласно неравенству:
2500 А ˃ 196,8 А.
По отключению периодической составляющей тока КЗ, А, согласно неравенству:
40000 А ˃ 5020 А.
По отключению апериодической составляющей тока КЗ находим минимальное время от начала короткого замыкания до момента расхождения контактов выключателя, определяем по формуле (1.54):
tм = 0,01+0,035 = 0,045, с; (1.54)
;
.
Условие (1.45), (1.46) соблюдается.
По ударному току:
.
По термической стойкости:
.
Если выключатели отвечают требованиям электродинамической стойкости, то они, как правило, отвечают также требованиям термической стойкости, поэтому для них не обязательна проверка на термическую стойкость.
Из приведенного выше расчета видно, что выключатель типа ВГТ-220II-40/2500ХЛ1 удовлетворяет всем условиям проверки, следовательно, для ОРУ-220кВ выбираем элегазовый выключатель типа ВГТ-220II-40/2500ХЛ1 [10].
Для остальных РУ выбор выключателей аналогичен, его результаты представлены в таблице №1.9.
Таблица № 1.9 Выбор выключателей
| № | Наименование присоединения | Тип выключателя | Тип привода | Соотношение паспортных и расчётных данных | ||||||
| | А | | А | кА | кА | | ||||
| 1 | Вводы РУ-220 | ВГТ-220II-40/2500ХЛ1 | ППрК | | | | | | | |
| 2 | Секционный выключатель на шинах 220 кВ | ВГТ-220II-40/2500ХЛ1 | ППрК | | | | | | | |
| 3 | Первичная обмотка силового трансформатора | ВГТ-220II-40/2500ХЛ1 | ППрК | | | | | | | |
| 4 | Вторичная обмотка среднего напряжения трехобмоточного силового трансформатора, 35 кВ | ВГБЭ-35-12,5/630 УХЛ1 | ПЭМ-1 | | | | | | | |
| 5 | Секционный выключатель сборных шин вторичного напряжения | ВГБЭ-35-12,5/630 УХЛ1 | ПЭМ-1 | | | | | | | |
| 6 | Вторичная обмотка НН трансформатора, 6 кВ | ВЭ-103600-31,5-У3 | ПП | | | | | | | |
Продолжение таблицы № 1.9
| № | Наименование присоединения | Тип выключателя | Тип привода | | | | | | | | |||||||||
| 7 | Первичная обмотка трансформатора ТСН | ВБУЭ3-10-1000/20 | Электромагнитный | | | | | | | | |||||||||
| 8 | Карьер | ВГБЭ-35-12,5/630УХ | ПЭМ-1 | | | | | | | | |||||||||
| 9 | Обогатительная фабрика | ВГБЭ3512,5/630УХЛ1 | ПЭМ-1 | | | | | | | | |||||||||
| 10 | Сооружение на Ж/Д станции Олёкма | ВГБЭ-35-12,5/630УХ | ПЭМ-1 | | | | | | | | |||||||||
| 11 | Хвостохранилище | ВБУЭ3-10-1000/20 | Электромагнитный | | | | | | | | |||||||||
| 12 | Объекты инфраструктуры | ВБУЭ3-10-1000/20 | Электромагнитный | | | | | | | | |||||||||
| 13 | Котельная | ВБУЭ3-10-1000/20 | Электромагнитный | | | | | | | | |||||||||
Разъединители на электрической подстанции предназначены для создания видимого разрыва цепей и могут быть оборудованы одним или двумя стационарными заземляющими ножами. Разъединители выбираются по конструкции, то есть когда необходимо учитывать место расположения разъединителя (внутренняя или наружная установка, количество заземляющих ножей и их расположение), а также по условиям (1.55), (1.56):
кВ
кА
,
кА2с
А
, А
кА
,кА















