124281 (592901), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Определяем расчетные токи продолжительных режимов.
А (6.19)
Определяем максимальный ток с учетом коэффициента перезагрузки
А (6.20)
Выбираем сечение алюминиевых шин по допустимому току, так как шинный мост, соединяющий трансформатор с КРУ, небольшой длины и находится в пределах подстанции. принимаем двухполосные шины 2(6010) мм2; Iдоп = 2010 А.
По условию нагрева в продолжительном режиме шины проходят Imax= 1139 А < Iдоп = 2010 А.
Проверим шины на термическую стойкость по формуле
мм2, что меньше принятого сечения.
Проверим шины на механическую прочность. Определим пролет l при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц.
(6.21)
откуда
(6.22)
Если шины положены на ребро, а полосы в пакеты жестко связаны между собой, то по формуле:
J = 0,72b3h = 0,72 1 6 = 4,32 см4, (6.23)
тогда
(6.24)
м.
Если шины на изоляторах расположены плашмя, то
см4 (6.25)
м2
l < 1,22 м.
Этот вариант расположения шин на изоляторах позволяет увеличить длину пролета до 1,22 м, т.е. дает значительную экономию изоляторов.
Принимаем расположение пакета шин плашмя, пролет 1,2 м, расстояние между фазами а=0,8 м.
Определяем расположение шин между прокладками по формуле:
(6.26)
(6.27)
где
= 7 106, модуль упругости материала шин;
см4 (6.28)
- коэффициент формы;
= 2b = 2 см.
Массу полосы mп на 1 м определяем по сечению g, плотности материала шин (для алюминия 2,7 103 кг/см3) и длине 100 см.
mп = 2,7 103 6 1 100 = 1,62 кг/м,
тогда
м
м.
Принимаем меньшее значение
= 0,51 м, тогда число прокладок в пролете равно
(6.29)
принимаем
= 2.
При двух прокладках в пролете расчетный пролет равен
м (6.29)
Определяем силу взаимодействия между полосами по формуле:
Н/м (6.30)
где
= 10 мм.
Напряжение в материале полос определяем по формуле
МПа (6.31)
где
= момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия
см3 (6.32)
Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз определяем по формуле:
МПа (6.33)
где
- момент сопротивления пакета шин.
см3 (6.34)
МПа, что меньше доп = 75 МПа. Таким образом, шины механически прочны.
Выбираем опорные изоляторы ОФ-10-2000УЗ Fразр= 20000 Н. Сила, действующая на изолятор равна
(6.35)
где a – расстояние между осями полос
а = ап = 26 = 20,01 = 0,02
- поправочный коэффициент на высоту шины, принимаем равным 1,03 (
).
Н < 0,6Fразр = 0,6 20000 = 12000 Н.
Проходной изолятор выбираем такого же типа.
7 Выбор трансформатора СН
Мощность трансформатора собственных нужд (СН) выбирается по нагрузкам собственных нужд с учетом коэффициента разновременности Кр. Мощность трансформаторов СН на подстанциях без постоянного дежурного персонала должна удовлетворять требованию
(7.1)
По установленной мощности определяем нагрузку собственных нужд. Расчет производим в табличной форме, данные заносим в таблицу 7.1.
Расчетная нагрузка при коэффициенте спроса Rc = 0,75
кВА (7.2)
при отключении одного трансформатора ТМ-63 кВА (приняли к установке два) второй будет загружен на 123,68/63 = 1,92 или 92%, что недопустимо. Принимаем к установке два трансформатора ТМ-100.
Загрузка в аварийном режиме 24%, что удовлетворяет требовании. ПУЭ.
Таблица 7.1 – Нагрузка собственных нужд подстанции
| Вид потребителя | Установленная мощность | Cos | Sin | Нагрузка | ||||
| Единицы кВт | Всего кВт | Pуст, кВт | Qуст, квар | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||
| Охлаждение ТРДН-25000/110 | - | 2,5 | 0,85 | 0,62 | 29,6 | 2,12 | ||
| Подогрев шкафов КРУ-10 | 14 | 44 | 1 | 0 | 44 | - | ||
| Подогрев приводов разъединителей, отделителей, короткозамыкателей | 0,68 | 48 | 1 | 0 | 4,8 | - | ||
| Освещение и вентиляция ПС | 7 | 7 | 1 | 0 | 7 | - | ||
| Подогрев релейного шкафа | 124 | 24 | 1 | 0 | 24 | - | ||
| Отопление пункта управления | - | 50 | 1 | 0 | 50 | |||
| Отопление помещения для ремонтных бригад | ||||||||
8 Выбор защиты и автоматики
Трансформаторы подстанции подключены к ВЛ через выключатели, с помощью которых поврежденный трансформатор должен отключиться от сети в безтоковую паузу. Отключение осуществляется с помощью защиты трансформатора, реагирующей на к.з. в зоне ее действия, вызываемое отключением короткозамыкателя на стороне высшего напряжения трансформатора.
В качестве релейной защиты принимаются следующие виды защиты: продольная дифференциальная, газовая, максимальная токовая с пуском по напряжению, максимальная токовая от токов, обусловленной перезагрузкой.
Дифференциальная защита выполнена на реле ДЗТ-11, которое благодаря наличию тормозной обмотки обеспечивает несрабатывание защиты от токов небаланса от внешних к.з. Первичный ток срабатывания защиты с реле ДЗТ определяют только по условию отстройки от броска тока намагничивания при включении ненагруженного трансформатора под напряжение. Расчет защиты приведен в таблице.
Относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения по стороне ВН, принята равной половине суммарного диапазона регулирования напряжения. Е = 0,1 – полная погрешность трансформаторов тока.
tg - тангенс угла наклона к горизонтальной оси касательной, проведенной из начала координат к тормозной характеристике реле, соответствующей минимальному торможению. Для ДЗТ-11 tg=0,87. Наименьший коэффициент чувствительности продольной дифференциальной защиты трансформаторов должен быть около двух.
Таблица 8.1 – Расчет продольной нагрузки дифференциальной защиты трансформатора ТРДН 25000/110
| Величины | Расчетная формула | Расчетное значение | |||
| 1 | 2 | 3 | |||
| 1 Номинальная мощность защищаемого трансформатора, кВА | SН | 25000 | |||
| 2 Номинальное напряжение обмоток защищаемого трансформатора, кВ ВН НН | UВН UНН | 110 10 | |||
| 3 Относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на стороне ВН | U | 0,08 | |||
| 4 Схема соединения трансформаторов тока: на стороне ВН на стороне НН | Y | ||||
| 5 Коэффициент трансформации трансформаторов тока: на стороне ВН на стороне НН | nВН nНН | 60 400 | |||
| 6 Значение тока трехфазного к.з. на выводах НН, приведенное к напряжению ВН, кА | IK | 0,50 | |||
| Определение установок и чувствительности защиты | |||||
| 7 Номинальный ток защищаемого трансформатора на стороне ВН, А | | | |||
| 8 Первичный ток срабатывания по условию отстройки от бросков тока намагничивания | | | |||
| 9 Ток срабатывания реле, приведенный к стороне ВН, А | | | |||
| 10 Расчетное число обмоток реле, включаемых в плечо защиты со стороны ВН | | | |||
| 11 Принятое число витков обмотки реле, включаемых со стороны ВН | | WВН = 17 | |||
| 12 Расчетное число витков обмотки реле, включаемых со стороны НН | | | |||
| 13 Принятое число витков обмотки реле, включаемых со стороны НН | WHH – ближайшее число | WHH = 18 | |||
| 14 Расчетное число витков тормозной обмотки по условию отстройки от тока небаланса при к.з. на стороне НН | | | |||
| 15 Принятое число тормозной обмотки | WT > WTрасч | WT = 9 | |||
| 16 Минимальное значение тока в реле при двухфазном к.з. | | | |||
| 17 Минимальное значение коэффициента чувствительности защиты | | | |||
Газовая защита. При повреждении внутри бака трансформатора происходит выделение газа за счет разложения масла и изолирующих материалов. При большом количестве газа, выделяющегося в течение малого времени, резко увеличивается давление в баке. Масло приходит в движение и вытесняется из бака в сторону расширителя.
Таким образом, появление газа, увеличение давления или движение масла может явится критерием, позволяющим определить факт повреждения.















