ПЗ Дьячкова (999276), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Электрические аппараты выбираются по условиям длительного режима работы сравнением рабочего напряжения и наибольшего длительного рабочего тока присоединения, с его номинальным напряжением и током.
Расчет производится по следующим формулам:
Максимальный рабочий ток для питающих вводов подстанции, А:
(4.1)
где n – количество понижающих трансформаторов на тяговой подстанции; - номинальная мощность трансформатора, МВА;
- номинальное напряжение ступени, кВ;
- коэффициент, учитывающий транзит энергии через шины подстанции;
Максимальный рабочий ток для вводов силовых трансформаторов, А:
(4.2)
где - коэффициент перегрузки трансформатора, рекомендуемый по ПУЭ – 1,4.
Максимальный рабочий ток для сборных шин переменного тока, А:
(4.3)
где - коэффициент распределения нагрузки по сборным шинам. Результаты расчётов сведем в таблицу 4.3.
Таблица 4.3 - Максимальные рабочие токи основных присоединений
Наименование | Расчётная формула | Максимальный рабочий ток, А |
Питающий ввод подстанции 220 кВ, |
| 188,3 |
Ввод силового трансформатора 220 кВ, |
| 87,9 |
Сборная шина 220 кВ, |
| 100,4 |
Ввод силового трансформатора 27,5 кВ, |
| 734,8 |
Сборная шина 27,5 кВ, |
| 367,4 |
Фидер тяговой сети, |
| 1330 |
Для проверки электрических аппаратов и токоведущих частей по термической устойчивости в режиме КЗ необходимо проверить величину теплового импульса для всех РУ:
где – периодическая составляющая тока КЗ, А;
– относительное значение теплового импульса, для источников питания неограниченной мощности
– постоянная времени цепи КЗ,
;
– время протекания тока КЗ, с;
– время срабатывания основной защиты, с;
– время срабатывания выключателя,
Результаты расчётов приведены в таблице 4.4.
Таблица 4.4 - Расчёт теплового импульса
Наименование РУ |
|
|
|
|
Ввод 220 кВ | 12,3 | 2 | 2,1 | 26,22 |
Ввод 27,5 кВ | 126,11 | 1,5 | 1,6 | 208,7 |
Фидер 27,5 кВ | 126,11 | 0,5 | 0,6 | 82,6 |
4.4 Выбор сборных шин и токоведущих элементов
Выбор сборных шин подробно описан в приложении И. Также в таблице И.1 приведены выбранные шины.
4.5 Выбор аккумуляторной батареи
Для питания оперативных цепей на тяговых и понизительных подстанциях, как правило, применяются свинцово-кислотные аккумуляторные стационарные батареи кратковременного разряда типа СК. В качестве рабочего напряжения оперативных цепей принимаем напряжение У батарей делают отпайки на напряжение 230 В и 258 В, которые подключаются к шинам, питающим цепи управления, защиты и сигнализации (230 В) и к шинам цепей включений выключателей (258 В). Методика расчета приведена в [16].
Для расчета необходимо знать ток длительного разряда батареи, его определяем по следующей формуле, А:
(4.5)
где ток, потребляемый постоянно присоединёнными к аккумуляторной батареи потребителей, т.е. цепи управления, защиты и сигнализации, А;
ток, потребляемый потребителями, подключаемыми к аккумуляторной батареи при аварии, т.е. аварийное освещение, А.
Ток потребляемый постоянно присоединенными потребителями определяется по формуле, А:
(4.6)
где мощность цепей управления, Вт [11].
Ток аварийного режима:
(4.7)
где мощность аварийного освещения, Вт [11].
Тогда ток длительного разряда батареи:
Расчетная зарядная ёмкость определяется по формуле,
(4.8)
где время продолжительности аварийной ситуации, принимается на тяговых подстанциях равным 2 часа.
Тогда:
Номер аккумуляторной батареи определяется по условию:
(4.9)
где Q1 – емкость батареи СК-1 при двухчасовом разряде, равная 22
Тогда:
Наибольший ток при разряде аккумуляторной батареи определяется по формуле, А:
(4.10)
где ток, потребляемый наиболее мощным приводом при включении, 100 А.
Тогда:
Так как максимальный длительный допускаемый разрядный ток аккумуляторов типа СК равен одночасовому току, т.е. а при пятисекундном разряде допускается его увеличение на 250%, то:
(4.11)
Окончательно выбираем батарею с номером большим из двух полученных по (4.9) и (4.11), т.е. СК-3.
Количество последовательно соединенных батарей определяется по формуле:
(4.12)
где напряжение на шинах аккумуляторной батареи;
напряжение аккумуляторной батареи при подзарядке.
Т. о., на тяговой подстанции устанавливаем 120 батарей типа СК-3.
4.6 Выбор подзарядного преобразователя
Подзарядный преобразователь в нормальном режиме питает постоянно подключенную нагрузку и подзаряжает аккумуляторные батарею. Его ток можно найти по формуле, А:
(4.13)
где ток подзаряда аккумуляторных батарей, определяется номером батареи.
Следовательно,
Подзарядный агрегат выбирается по номинальным параметрам: току и напряжению на шинах
. При этом должны выполняться следующие условия:
(4.14)
(4.15)
Мощность подзарядного агрегата должна удовлетворять условию, Вт:
, (4.16)
Тогда необходимая мощность будет равна, Вт:
По данным условиям можно выбирать преобразователь концерна «ЭЛАРП» ВАЗП-380/260-40/80-УХЛ4-2, оснащенный индуктивно-емкостным сглаживающим фильтром. Масса преобразователя 324 кг.
4.7 Выбор трансформатора собственных нужд
Для определения расчетной мощности собственных нужд (СН) необходимо определить мощность каждого потребителя, получающего энергию от шин СН.
Для каждого потребителя определяются следующие параметры:
-
расчетная активная мощность:
(4.17)
где установленная мощность потребителей, Вт;
- коэффициент использования;
-
коэффициент мощности:
(4.18)
-
расчетная реактивная мощность:
(4.19)
(4.20)
Основные потребители собственных нужд представлены в таблице К.1, данные измерительных приборов представлены в таблице К.2 приложения К.
Расчетная мощность собственных нужд определяется по формуле:
(4.21)
Расчетная мощность трансформатора собственных нужд (ТСН) определяется по формуле:
(4.22)
Выбираем на сайте производителя ближайший по мощности трансформатор ТМЖ-250/27,5-УХЛ1 с номинальными параметрами, приведенными в таблице К.3 приложение К.
4.8 Выбор выключателей
При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы.
Согласно [11]:
-
В ОРУ 110-750 кВ следует предусматривать элегазовые выключатели, которые должны обеспечивать работоспособность во всем требуемом диапазоне температур. В ОРУ-220 кВ применяем выключатели элегазовые серии ВГТ-УЭТМ-220.
2) В РУ 27,5 кВ должны предусматриваться элегазовые или вакуумные выключатели. В ячейках КРУН-27,5 кВ будут выключатели вакуумные наружной установки серии ВР27НС.
Выбор произведем по [11, 16]. При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы.
Пример выбора и проверки выключателя в ОРУ-220 Кв и результаты выбора выключателей представлены в приложении Л.
4.9 Выбор разъединителей
Разъединители предназначены для включения и отключения обесточенных участков электрических цепей, находящихся под напряжением, а также заземления отключенных участков при помощи заземлителей. Выбор производим аналогично п. 4.8 без проверки по отключающей способности.
Результаты выбора представлены в таблице М.1 приложение М.
4.10 Выбор трансформаторов тока
Трансформаторы тока предназначены для учета, измерения и контроля электроэнергии. Нагрузкой вторичных обмоток являются счетчики, амперметры и устройства релейной защиты.
Их выбирают в зависимости от мест установки по следующим параметрам:
Рабочему напряжению:
(4.23)
Рабочему току:
(4.24)
номинальный ток первичной обмотки трансформатора тока.
На термическую стойкость:
(4.25)