ДИПЛОМ (1234751), страница 4
Текст из файла (страница 4)
, (3.45)
, (3.46)
где ,
–предельный сквозной ток короткого замыкания (амплитуда и действующее значение), согласно [18].
Проверка разъединителя по тепловому импульсу тока короткого замыкания:
, (3.47)
где – тепловой импульс по расчету,
;
предельный ток термической стойкости, кА [18];
длительность протекания тока термической стойкости, с [18].
Проверка разъединителяРГП–2–220/1000УХЛ–1 (разъединитель горизонтально–поворотный с двумя заземляющими ножами) по формулам (3.43)–(3.47):
,
281,15 1000,
,
5,34 80,
,
Для РУ 27,5 кВ выбран разъединитель РГ–В–2–35/1000УХЛ–2 (разъединитель горизонтально–поворотный, вертикальной установки), удовлетворяющий всем требованиям и проверкам.
РУ–10 кВ комплектуются ячейками КРУ «Классика» серии D-12Р, в которых разъединители отсутствуют.
3.2.6 Выбор измерительных трансформаторов тока
Трансформаторы тока, предназначенные для питания измерительных приборов, выбираются по [12]. Результаты представлены в приложение В.5.
Выбор по номинальному напряжению:
, (3.48)
Выбор по номинальному току:
, (3.49)
Недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей.
Выбор по электродинамической стойкости:
, (3.50)
, (3.51)
, (3.52)
где – коэффициент динамической стойкости, о.е.;
– ток динамической стойкости трансформатора тока, кА;
– номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока, А;
Проверка трансформатора тока по термической стойкости, [19]:
, (3.53)
Проверка трансформатора токаТВ–220–І (трансформатор встроенный) по формулам (3.47)–(3.52):
,
281,15 400,
12,98 40,
.
Для РУ 27,5 кВ выбралитрансформатор тока ТОЛ–35–ІІІ–0,2/10Р–1000/5У1, который удовлетворяет всем проверкам и эксплуатационному напряжению.
3.2.7 Выбор объема измерений
Контрольно–измерительные приборы устанавливаются для контроля за изменением электрических параметров и расчетов за электроэнергию, потребляемую и отпускаемую подстанцией. Объем измерений:
– измерение тока (амперметром) на вводах силовых трансформаторов со стороны всех ступеней напряжения, на всех питающих и отходящих линиях, фидерах контактной сети, ДПР, отсасывающей линии;
– измерение напряжения на всех шинах РУ;
– измерение энергии счетчиками активной и реактивной энергии на вводах низшего напряжения тяговых трансформаторов, отходящих фидерах потребителей, ТСН и ДПР (активная энергия). [32]Выбранные контрольно-измерительные приборы занесём в приложении В6–В8.
3.2.8 Выбор измерительных трансформаторов напряжения
Основные параметры и методику выбора принимаем по [12].
Выбор по номинальному напряжению:
, (3.54)
Выбор по вторичной нагрузке:
, (3.55)
где – номинальная мощность вторичной обмотки в выбранном классе точности, ВА, [20];
– нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, ВА, [20].
Полная мощность подключённая к трансформатору напряжения для РУ–220 кВ =16,00 ВА.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (3.55):
2150 16,00.
Условие выполняется, окончательно для РУ–220кВ выбираем по [19] трансформаторы типа НКФ–220–П1–У1. Характеристики выбранных трансформаторов напряжения заносим в таблицу 3.10
Аналогичным образом, как и для РУ–220 кВ, составим перечень измерительных приборов для РУ–27,5 кВ и произведём подсчёт потребляемой ими мощности.
Полная мощность подключённая к трансформатору напряжения для РУ-27,5 кВ =94,32 ВА.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (3.55):
2150 94,32.
Условие выполняется и был выбран для РУ–27,5 кВ трансформатор типа ЗНОЛ–35–65–У1 он подходят по всем параметрам которые мы заносим в таблицу 3.10
Произведём проверку аналогично РУ–27,5 кВ.
Полная мощность подключённая к трансформатору напряжения для РУ–10,5 кВ =48,01 ВА.
Посчитанная мощность должна удовлетворять условию (3.55):
2120 >48,01.
Характеристики выбранных трансформаторов напряжения заносимв таблицу 3.2
Таблица 3.2–Измерительные трансформаторы напряжения
Наименование РУ | Тип трансформатора напряжения |
| Класс точности |
РУ–220 кВ (наружная установка) | НКФ–220–П1–У1 | 220 | 0,5 |
РУ–27,5 кВ (наружная установка) | ЗНОЛ–35–65–У1 | 27,5 | 0,5 |
3.2.9 Выбор изоляторов
Выбор изоляторов производим по методике, изложенной в 12.
Для РУ–220 кВ применяем гирлянды из 15 ПС–70 (подвесной стеклянный изолятор), для РУ–27,5кВ из трех ПС–70 и для РУ–10 кВ выбираем штыревые изоляторы типа SDI 37.
Допустимая нагрузка, Н:
, (3.55)
где – расчетная разрушающая нагрузка на изгиб изолятора, Н;
– допустимая нагрузка на изолятор при коротком замыкании, Н:
, (3.56)
где – ударный ток короткого замыкания, кА;
– длина гирлянды изоляторов, м;
– расстояния между изоляторами, м.
Произведем вычисления по формулам (3.55)–(3.56):
Н,
Н. Условие выполняется.
3.2.10 Выбор устройств защиты от перенапряжения
Здание и РУ подстанции защищаются от прямых ударов молнии и от волн перенапряжений, набегающих с линии, а так же от коммутационных перенапряжений.
Защита от волн перенапряжения, набегающих по воздушным линиям может выполняться тросовыми молниеотводами, кабельными вставками и ограничителями перенапряжений, которые устанавливаются на вновь проектируемых подстанциях и производят их установку на реконструируемых подстанциях. Они должны быть установлены без коммутационных аппаратов в цепи между защищаемыми трансформаторами и ограничителем перенапряжения (ОПН).
Для того, чтобы ограничитель отвечал потребностям 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:
, (3.57)
–уровень временных перенапряжений должен быть меньше максимального значения напряжения промышленной частоты выдерживаемого ОПН в течении времени t:
, (3.58)
где – уровень квазистационарных перенапряжений (феррорезонансные перенапряжения, резонансное смещение нейтрали);
–поглощаемая ограничителем энергия не должна превосходить энергоемкость ОПН:
, (3.59)
–ограничитель должен обеспечить необходимый защитный координационный интервал по грозовым воздействиям :
, (3.60)
где – значение грозового испытательного импульса;
– остающееся напряжение на ОПН при номинальном разрядном токе.
–ограничитель должен обеспечить защитный координационный интервал по внутренним перенапряжениям :
, (3.61)
где –допустимый уровень внутренних перенапряжений;
– остающееся напряжение на ОПН при коммутационном импульсе.
–ток короткого замыкания сети должен быть меньше тока взрывобезопасности ОПН, А:
, (3.62)
Произведем вычисления по формулам (3.57)–(3.62) для ОПН–П1–220/172/20/5УХЛ1 (ограничитель перенапряжения нелинейный) выбранного из [21]:
,
,
,
,
,
.
Т.к. условия выплюются то для защиты распределительных устройств 220, 27,5кВ выбираем, соответственно, по [21] ОПН–П1–220/172/20/5УХЛ1, ОПНК–П1–27,5 УХЛ1.
3.3 Выбор аккумуляторной батареи и зарядно–подзарядного агрегата
Батарея включается по упрощенной схеме без элементного коммутатора и работает в режиме постоянного подзаряда.
Максимальное напряжение на шинах оперативного постоянного тока, В:
, (3.63)
Минимально допустимое напряжение на электромагните включения выключателей РУ–27,5кВ – =176 В (определяющий параметр для определения емкости аккумуляторной батареи).
При включении наиболее мощного привода напряжение на шинах, питающих устройства релейной защиты и автоматики (РЗА) и телемеханики, В:
, (3.64)
Произведем вычисления по формулам (3.63)–(3.64):
В,
В,
Эксплуатация аккумуляторов в батарее производится в режиме постоянногоподзаряда.Температура аккумуляторного помещения .
Количество элементов в батарее, шт:
, (3.65)
где –максимальное напряжение на шинах оперативного постоянного тока, В;
– номинальное напряжение элемента, В.
Напряжение постоянного подзаряда 2,3В при температуре окружающей среды , [23].
Выбор АБ и ЗПУ произведём [9].