Проектирование понизительной ТП ст.Тырма ДВЖД (1336125), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Проверка по номинальному току:

Проверка на стойкость при сквозных токах короткого замыкания:

.

Проверка на термическую стойкость:

кА² с;

.

Трансформатор тока ТРГ-220 удовлетворяет всем рассчитанным параметрам.

3.4 Ошиновка и кабельное хозяйство

Подстанция:

Гибкая ошиновка ОРУ 220 кВ выполняется одним проводом АС-300/39 в фазе. Ошиновка 10 кВ от трансформатора ТДН-10000/220/10 до шинного моста выполняется одним проводом в фазе.

Определяем максимальный рабочий фазный ток, А:

, (3.8)

где - полная мощность линии, кВА; - напряжение, кВ.

А.

Выбираем провод АС-240/32 ( А).

От шинного моста до ячейки ввода РУ-10 кВ медным кабелем с изоляцией из сшитого полиэтилена. Выбираем кабель ПвПу 3х185/70 ( А, способ прокладки – на воздухе/лотке в плоскости).

Электростанция:

Полная мощность электростанции согласно расчетам выполненным в пункте 2.1 по формуле (2.1) равна 2847,5 кВА. Произведем расчет максимального рабочего фазного тока по формуле (3.8):

А.

Выбираем кабель ПвПу 3х35/70 ( А, способ прокладки – на воздухе/лотке в плоскости) [10].

Расчет кабельных линий на потери напряжения:

Расчет производится для режима работы на полную мощность. Расчет потери напряжения определяется из выражения

, (3.9)

где P – активная мощность линии, 2278 кВт; - номинальное напряжение, 10 кВ; - активное сопротивление проводника кабеля, 0,524 Ом/км, - реактивное сопротивление проводника кабеля, 0,204 Ом/км; L – длина кабельной линии, 70 м; - коэффициент мощности, 0,8.

%.

Итого падение напряжения на кабельных линиях менее 5%, что соответствует требованиям [12].

Силовые и контрольные кабели на подстанции приняты с изоляцией поливинилхлоридных композиций не поддерживающие горение (нг-LS). Прокладка кабелей по открытой территории подстанции выполняется в кабельных лотках и в земле в ПНД/ПВД/ВГП трубе. Прокладка силовых и контрольных кабелей в здании ОПУ и модуле КРУ-10 кВ выполняется по кабельным конструкциям. Трассы силовых и контрольных кабелей прокладываются раздельно. Кабели вторичных цепей, прокладываемые в одном лотке с силовыми кабелями, должны располагаться на наибольшем расстоянии один от другого, т.е. прокладываться по противоположным сторонам лотка. Причем расстояние между ними не должно быть менее 0,25 м, контрольные кабели прокладываются в стальном электротехническом коробе [1].

3.5 Основные конструктивно-компоновочные решения

В проекте приняты типовые конструкции ОРУ-220 кВ. Шаг ячейки ОРУ-220 кВ составляет 15,4 м. Ошиновка выполняется сталеалюминевыми проводами (гибкая). Конструкция узла установки трансформаторов – типовая. Габариты маслоприемников и фундаментов силовых трансформаторов – согласно [1]. Модуль КРУ-10 кВ устанавливается отдельно на территории ТП 220 кВ Тырма. Шкафы управления, защиты, ЩСН, ЩПТ, ЗВУ и аппаратуры связи, телемеханики располагаются в здании ОПУ.

3.6 Выбор изоляции

В связи с расположением проектируемой подстанции на открытой местности, согласно [1], принимается степень загрязнения изоляции (СЗ) равное 1, номинальное напряжение (U_ном.), 220 кВ, удельная эффективная длина пути утечки (λ_э), 1,6 см/кВ, наибольшее рабочее междуфазное напряжение (U), 252 кВ [13].

Натяжные и поддерживающие гирлянды на открытой части подстанции приняты из стеклянных изоляторов ПС-70Е. Диаметр (D) выбранного изолятора равен 255 мм, длинна пути утечки (L_из) выбранного изолятора равна 303 мм.

Коэффициенты использования (k) изоляционных конструкций, набранных из однотипных изоляторов, следует определять по формуле:

, (3.10)

где - коэффициент использования изолятора; - коэффициент использования составной конструкции с параллельными или последовательно-параллельными ветвями.

Длина пути утечки L (см) изоляторов и изоляционных конструкций из стекла и фарфора следует определять по формуле:

, (3.11)

где - удельная эффективная длина пути утечки, см/кВ; - наибольшее рабочее междуфазное напряжение, кВ; k – коэффициент использования изоляционных конструкций.

Количество изоляторов определяется согласно [1] по формуле:

, (3.12)

Произведем расчет количества изоляторов по формулам (3.10-3.12).

Для определения коэффициентов использования изолятора и использования составной конструкции с параллельными или последовательно-параллельными ветвями необходимо рассчитать отношение длины пути утечки и диаметра изолятора.

.

Согласно [1] принимаем и .

;

см;

.

Округляем количество изоляторов до 15 штук. Согласно [1], следует увеличить число тарельчатых изоляторов на два для натяжных и поддерживающих гирляндах ОРУ.

Натяжные и поддерживающие гирлянды ОРУ-220 приняты одноцепными из 17 изоляторов.

3.7 Выбор устройств защиты от перенапряжения

Для защиты от перенапряжений применяются ограничители перенапряжения нелинейные (далее – ОПН).

Параметры ОПН для сети 220 кВ:

1. Выбор ОПН по .

- наибольшее действующее значение напряжения промышленной частоты, которое длительно (в течение всего срока службы аппарата) может быть приложено к выводам ОПН. Максимальный уровень напряжения на ТП 220 кВ Тырма составляет 262,99 кВ. За принимается наибольшее рабочее фазное напряжение сети кВ. должно быть на 5% больше , т.е. кВ. Поскольку градация напряжениям дискретна, подходящим для использования считаем ОПН с кВ.

2. Выбор ОПН по энергоемкости.

Параметр, характеризующий энергоемкость ОПН, называют классом пропускной способности или классом разряда линии. Этот параметр определяет максимально гарантированное количество энергии, которое ОПН способен поглотить из сети при ограничении грозовых и коммутационных перенапряжений без выхода из строя. Для сети 220 кВ выпускаются ОПН 2, 3, 4 и 5 классов. Выбор класса ОПН зависит от конфигурации сети, ее емкости. Поскольку диапазон различий параметров сети одного класса напряжения ограничен, для ТП 220 кВ, как правило, используют ОПН 2-го класса с удельной энергоемкостью 2,5–3,0 кДж/кВ. Таким образом, подходящим для использования в РУ 220 кВ является ОПН 2-го класса разряда линии с длительно допустимым напряжением кВ. Номинальный разрядный ток, 10 кА, согласно [14].

3. Проверка ОПН по уровню ограничения коммутационных перенапряжений.

Проверку ОПН на соответствие расчетной кратности коммутационных перенапряжений имеет смысл проводить при выполнении РУ в сокращенных габаритах, например, для ЗРУ. В противном случае внешняя изоляция имеет значительные запасы по электрической прочности и, безусловно, выдержит воздействия перенапряжений, ограниченных ОПН, даже в случае превышения остающегося напряжения ОПН над перенапряжением.

4. Проверка ОПН по допустимым временным перенапряжениям.

Временно допустимые перенапряжения на ОПН – это возникающие в системе довольно длительные превышения над номинальным напряжением, как правило, промышленной частоты с гармониками или без них. Такие перенапряжения ОПН должен выдерживать без тепловых перегрузок. Временные перенапряжения могут возникать, например, на здоровых фазах при коротких замыканиях. При обычном коэффициенте замыканий на землю к = 1,4 напряжение на здоровых фазах может составить кВ. При этом ОПН не должен ограничивать эти временные перенапряжения.

Для проверки ОПН должно быть выполнено условие:

, (3.13)

Величину мы определили – 212,8 кВ. Значение Т возьмем из графика вольтвременной характеристики производителя.

Дальнейшая работоспособность ОПН зависит от быстродействия защит и времени срабатывания выключателя. Неблагоприятных последствий в работе ОПН не наблюдается, если отключение происходит за сек.

сек, из графика и кВ, что соответствует характеристике ОПН.

Параметры ОПН для сети 10 кВ.

1. Выбор ОПН по .

Сети с изолированной нейтралью и с компенсацией емкостного тока на землю могут работать в режиме замыкания несколько часов. В этом случае на здоровых фазах может установиться временное перенапряжение равное линейному напряжению сети . При этом ОПН не должен его ограничивать. Для ОПН, включенных между фазой и землей,

, (3.14)

Для сети 10 кВ кВ.

2. Выбор ОПН по энергоемкости.

Удельная энергоемкость 2,8 кДж/кВ (согласно каталогам производителя). Класс пропускной способности при прямоугольном импульсе тока длительностью 2000мкс – 2 (550А).

3. Выбор ОПН по .

- наибольшее значение испытательного грозового импульса тока, при котором определяется защитный уровень ОПН при грозовых перенапряжениях. Стандартизованы форма импульса (8/20 мкс) и его величина (5 кА и 10 кА). Из каталога производителя следует, что выпускаемые ОПН производятся на номинальный разрядный ток – 10 кА. Поэтому последующую проверку на уровень ограничения выполняют при расчетном токе 10 кА. Большинство производителей выпускает ОПН, рассчитанные на такой ток.

4. Проверка защитного уровня ОПН при грозовых и коммутационных перенапряжениях.

Проверка заключается в сопоставлении номенклатурных данных по остающимся напряжениям на ОПН с достаточными для сетей 6-35 кВ. Табличное значение остающегося напряжения на ОПН при прохождении импульса тока грозовых перенапряжений 8/20 мкс кА должно быть не более 45 кВ для ОПН-10. Так, для ОПН-П1-10/12/10/2 УХЛ1 кВ, что меньше 45 кВ.

При работе при коммутационных перенапряжениях выбранный ОПН должен удовлетворять двум условиям:

- не должен срабатывать при перенапряжениях вызванными однофазными замыканиями на землю. Приведенное в номенклатуре значение остающегося напряжения на ОПН при прохождении импульса тока коммутационных перенапряжений 30/60 мкс кА должно быть меньше 29 кВ для ОПН-1. Так, для ОПН-П1-10/12/10/2 УХЛ1 кВ, что больше 29 кВ.

- остающегося напряжения на ОПН должно быть меньше выдерживаемого уровня коммутационных перенапряжений защищаемого оборудования. Так, если ОПН используется для защиты трансформаторов должно быть не более значения выдерживаемого напряжения его внутренней изоляции . Значения для оборудования приведены в таблице Б.2 (приложение Б).

Таким образом, остающееся напряжение на ОПН на ТП с нормальной изоляцией должно находиться в следующих диапазонах ТП 10 кВ .

3.8 Молниезащита

Защита зданий и сооружения от прямых ударов молнии осуществляется за счет молниеотводов, устанавливающихся на порталах или отдельно стоящими молниеотводами. Количество молниеотводов – 4 штуки (М1, М2, М3 и М4).

Характеристики

Список файлов ВКР