• RU
  • icon На проверке: 7
Меню

Электрические станции и подстанции. Электрическая часть подстанций систем электроснабжения

  • Добавлен: 25.01.2023
  • Размер: 680 KB
  • Закачек: 0
Узнать, как скачать этот материал

Описание

Электрические станции и подстанции. Электрическая часть подстанций систем электроснабжения

Состав проекта

icon
icon
icon Андреев чертеж.dwg
icon Курсовой проект. Эл. станции и подстанции. Андреев В.А..docx
icon Андреев.dwg

Дополнительная информация

Контент чертежей

icon Андреев чертеж.dwg

Андреев чертеж.dwg

icon Курсовой проект. Эл. станции и подстанции. Андреев В.А..docx

Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«Кузбасский государственный технический университет
имени Т. Ф. Горбачева»
Кафедра электроснабжения горных и
промышленных предприятий
Курсовой проект по дисциплине:
«Электрические станции и подстанции»
на тему: «Электрическая часть подстанций систем электроснабжения»
Андреев Виктор Александрович
Кудряшов Дмитрий Семенович
Исходные данные для проектирования3
Расчет электрической части подстанции5
1 Определение суммарной мощности потребителей подстанции5
2 Выбор силовых трансформаторов6
3 Выбор схемы главных электрических присоединений8
проектируемой подстанции8
4 Расчет рабочих токов9
5 Расчет токов короткого замыкания11
6. Выбор электрических аппаратов17
6.1. Выбор выключателей17
6.2. Выбор разъединителей22
6.3. Выбор средств ограничения тока короткого замыкания23
6.4. Выбор измерительных трансформаторов23
6.5. Выбор трансформаторов собственных нужд29
6.6 Оперативный ток на подстанции30
6.8 Выбор изоляторов36
7 Расчет заземляющего устройства38
8 Выбор защиты от перенапряжений и молниезащита41
Расшифровка оборудования44
Исходные данные для проектирования
Исходные данные для проектирования представлены в табл. 1.1. и 1.2. Считать что все потребители проектируемой подстанции относятся к I и II категориям по надежности электроснабжения.
Таблица 1.1. Исходные данные для энергосистемы
Реактивное сопротивление о.е.
Таблица 1.2. Исходные данные для нагрузки потребителей
Число и мощность линий штМВт
Сведения об энергосистеме:
- напряжение системы которое соответствует стороне высшего напряжения (ВН) подстанции;
- реактивное сопротивление системы в относительных единицах
- число линий связи с системой
Сведения о нагрузке потребителей присоединенных на стороне среднего и низшего напряжений (СН и НН) подстанции
- уровни среднего и низшего напряжения подстанции;
- число и мощность линий;
- коэффициент несовпадения максимумов нагрузки потребителей;
- коэффициент мощности;
- продолжительность использования максимальной нагрузки.
Расчет электрической части подстанции
1 Определение суммарной мощности потребителей подстанции
Суммарная активная мощность на стороне НН:
где: - число линий шт; - мощность линии МВт; - коэффициент несовпадения максимумов нагрузки потребителей
Полная мощность на стороне НН:
где: – коэффициент мощности на стороне НН.
Реактивная мощность на стороне НН
Аналогично определяется суммарная мощность на стороне СН подстанции.
Суммарная активная мощность на стороне СН:
Полная мощность на стороне СН:
Реактивная мощность на стороне СН
Суммарная мощность на стороне ВН:
2 Выбор силовых трансформаторов
На понижающих подстанциях возможна установка одного двух и более трансформаторов. Решение этого вопроса в основном определяется наличием потребителей повышенных категорий и технико-экономическим сравнением вариантов.
В данном курсовом проекте выбирается два трансформатора. В этом случае при правильном выборе мощности трансформаторов обеспечивается
надежное питание даже при аварийном отключении одного из трансформаторов.
Правила устройства электроустановок разрешают перегрузку трансформаторов сверх номинальной на 40 % на время общей продолжительностью не более 6 часов в сутки в течение 5 суток подряд при коэффициенте заполнения графика нагрузки не выше 075. При этих параметрах номинальная мощность каждого трансформатора определяется из условия:
где – номинальная мощность трансформатора МВА; – расчетная мощность.
Выбирается трансформатор ТДТН – 25000220 – УХЛ1 (Трансформатор трехфазный с принудительной циркуляцией воздуха и естественнойциркуляция масла трехобмоточный с регулированием напряжения под нагрузкой на стороне ВН).
Технические данные выбранных силовых трансформаторов приведены в табл. 3.1 и 3.2.
Таблица 2.1. Основные технические данные ТДТН – 25000220 – УХЛ1
Номинальная мощность кВА
Номинальное напряжение обмоток кВ
Схема и группа соединения обмоток
Таблица 2.2. Габариты и масса трансформатора ТДТН – 25000220 – УХЛ1
Габаритные размеры мм
3 Выбор схемы главных электрических присоединений
проектируемой подстанции
Исходя из количества присоединений n = 2 напряжения на стороне ВН подстанции UВН = 220 кВ выбирается для РУВН-220 схема «четырехугольник». РУВН-220 выполняется открытого типа. Применение открытого распределительного
Рис.1. Структурная схема подстанции
устройства уменьшает стоимость и сокращает сроки сооружения подстанции. При замене и демонтаже оборудования ОРУ по сравнению с ЗРУ более маневренны.
Для РУСН-35 выбирается схема с одной рабочей системой шин. Эта схема проста в обслуживание при сравнительно небольшой стоимости. РУСН-35 выполняется открытого типа.
Для РУНН-10 выбирается схему с одной рабочей секционированной системой шин закрытого исполнения. Достоинствами ЗРУ являются защита аппаратуры от воздействия окружающей среды от пыли и копоти от больших колебаний температуры от солнечной радиации а так же удобство обслуживания большая компактность.
4 Расчет рабочих токов
Продолжительные рабочие токи определяются для выбора аппаратов и проводников. Для выбора аппаратуры следует ориентироваться на утяжеленный режим работы получая максимальные рабочие токи.
Расчетные токи сопоставляют с соответствующими номинальными параметрами аппаратов и проводников выбираемые из каталогов и справочников.
Рабочие токи сборных шин и аппаратов зависят от рабочих токов присоединений их взаимного расположения на РУ от вида сборных шин а также от режима работы установки.
Рабочий ток фидеров находится по формуле:
где: – номинальная мощность фидера МВт; – номинальное напряжение фидера (потребителя) кВ; – коэффициент мощности потребителя.
Рабочий ток цепи секционного выключателя рассчитывают как ток наиболее загруженной секции сборных шин:
где – сумма мощностей потребителей наиболее загруженной секции сборных шин МВт; – номинальное напряжение группы токоприемников кВ; срвз – средневзвешенное значение коэффициентов мощности группы токоприемников (значение берется из табл. 1.2).
Рабочий ток вводов РУ и сборных шин рассчитывается по формуле:
где – суммарная номинальная мощность всех присоединений РУ; – средневзвешенное значение коэффициентов мощности всех присоединений РУ.
Максимальный рабочий ток распределительного устройства высшего напряжения определяют исходя из полной загрузки силового трансформатора и допустимой перегрузки аварийного режима:
где 14 – кратность максимальной перегрузки в аварийном режиме; – номинальная мощность силового трансформатора кВА; – номинальное напряжение РУВН кВ.
5 Расчет токов короткого замыкания
Расчет токов КЗ выполняют для проверки аппаратуры на отключающую способность и динамическую стойкость для проверки на термостойкость шин РУ. Для этих целей в соответствующих точках схемы подстанции определяются наибольшие (трехфазные) токи КЗ.
В данном проекте расчет выполняется в следующем порядке:
для рассматриваемой подстанции составляется расчетная схема;
по расчетной схеме составляется электрическая схема замещения;
путем постепенного преобразования приводят схему замещения к наиболее простому виду так чтобы каждый источник питания или группа источников характеризующаяся определенным значением результирующей ЭДС были связаны с точкой КЗ одним результирующим сопротивлением;
зная результирующую ЭДС источника и результирующее сопротивление по закону Ома определяют начальное значение периодической составляющей тока КЗ затем – ударный ток и при необходимости периодическую и апериодическую составляющие тока КЗ для заданного момента времени.
Рис. 2 Расчётная схема подстанции
Рис. 3. Схема замещения подстанции
Рассчитывать токи КЗ рекомендуется в относительных единицах для этого необходимо предварительно привести все сопротивления элементов схемы замещения к одним и тем же базовым условиям.
В базовую систему величин входят: базовая мощность Sб базовое напряжение Uб базовый ток Iб. При этом произвольно можно задаваться только двумя базовыми величинами. Обычно удобно задаваться базовыми значениями мощности и напряжения
Базовые условия следует выбирать учитывая удобство проведения расчетов. Так за базовую мощность принимают 100 1000 или 10000 МВА. За базовое напряжение удобно принимать соответствующее среднее напряжение.
За базисную мощность принимается 1000 МВА за базисное напряжение – = 230 кВ.
Относительное сопротивление:
где базисная мощность МВА; номинальная мощность энергосистемы МВА.
Относительное базисное сопротивление трехобмоточного трансформатора
Относительное базисное сопротивление воздушной линии электропередачи:
где: – удельное сопротивление линии Омкм; – протяженность линии км; – среднее напряжение ступени линии кВ.
5.1 Вычисление токов и мощностей короткого замыкания
КЗ на шине 220 кВ (К1)
Результирующее сопротивление до точки КЗ:
Действующее значение периодической составляющей тока КЗ:
где – относительная сверхпереходная ЭДС системы (может быть принята равной 1); – базисный ток кА;
Определение начального значения периодической составляющей мощности КЗ. следует проводить по формуле:
Ударный ток определяется по формуле:
где: – ударный коэффициент зависящий от постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ ( )
Апериодический ток к моменту размыкания контактов:
где: – отрезок времени от момента КЗ до начала размыкания контактов ( из табл.3.2).
где: t р.з.m tс.в.– собственное время трогания контактов выключателя с (минимальное время срабатывания защит равно 002÷004с а выключателей 005÷006с поэтому минимально допустимые времена отключения КЗ составляет 007÷01с).
КЗ на шине 35 кВ (К2)
Приведенный ток определяется формулой:
Начальное значения периодической составляющей мощности КЗ:
КЗ на шине 10 кВ (К3)
Результаты расчета сведены в таблицу 3.5.1
Таблица 2.5.1. Расчетные данные
6. Выбор электрических аппаратов
6.1. Выбор выключателей
Предварительно выбираем для РУВН выключатель элегазовый баковый ВЭБ-220-502500 УХЛ1.
Выбор по допустимому уровню напряжения (по уровню изоляции):
где: Uуст – номинальное напряжение проектируемой установки (распределительного пункта); Uн – номинальное (каталожное) напряжение выбираемого выключателя.
Выбор по длительному нагреву максимальным рабочим током
где Iраб.ma Iн – номинальный (каталожный) ток выбираемого выключателя А.
Проверка по отключающей способности:
где: Iп.о – начальное значение периодической составляющей тока КЗ кА; Iоткл.н – номинальный (каталожный) ток отключения проверяемого выключателя кА.
Проверка на электродинамическую устойчивость токам КЗ:
где: iпр.с – каталожное значение предельного сквозного тока выбираемого выключателя.
Проверка на термическую устойчивость (тепловой импульс тока КЗ):
где Вк.рас – расчетное значение теплового импульса в период КЗ;
Вк.рас. = I2п.о(tоткл.+Tа) кА2с
Вк.рас.=10242 (007.+004) = 0115 кА2с
где tоткл. = tр.з+ tо.в = 002 + 005 = 007 с – длительность КЗ;
tр.з=002 с – время действия релейной защиты;
tо.в=005 с – время отключения выключателя;
Tа=004 – постоянная времени затухания периодической составляющей тока к.з.
Номинальное значение теплового импульса выбираемого выключателя:
где: Iт– номинальное значение тока термической стойкости выключателя; tт – время термической стойкости выключателя.
Вк.н=502·3 = 7500 кА2с
Все условия соблюдаются. Окончательно принимается выключатель ВЭБ-220-502500 УХЛ1.
Результаты расчета сведены в табл. 2.6.1.1.
Таблица 2.6.1.1. Выключатель ВЭБ-220
Каталожные данные выключатель ВЭБ-220
Расчет остальных выключателей производится аналогично.
Выключатели для РУСН
Вводной выключатель выбран выключатель газовый баковый ВГБЭ-35-12.5630 У1.
Таблица 2.6.1.2. Выключатель ВГБЭ-35
Каталожные данные выключателя выключатель ВГБЭ-35
Секционный выключатель выбран ВГБЭ-35-12.5630 У1.
Таблица 2.6.1.3. Выключатель ВГБЭ-35
Фидерный выключатель выбран ВГБЭ-35-12.5630 У1.
Таблица 2.6.1.4. Выключатель ВГБЭ-35
Выключатели для РУНН
Вводной выключатель выбран выключатель вакуумный унифицированный ВВУ-10-201600.
Таблица 2.6.1.5. Для РУНН выключатель ВВУ-10-201600
Каталожные данные выключателя выключатель ВВУ-СЭЩ-П-10-201600
Секционный выключатель выбран ВВУ-10-201000.
Таблица 2.6.1.6. Для РУНН выключатель ВВУ-10-201000
Каталожные данные выключателя выключатель ВВУ-10-201600
Фидерный выключатель выбран ВВУ-10-201000.
Таблица 2.6.1.7. Для РУВН выключатель ВВУ-10-201000
6.2. Выбор разъединителей
Разъединители выбираем одинаковые что были взаимозаменяемыми.
Разъединитель для РУВН
Для РУВН предварительно выбран разъединитель РПД-2201250 УХЛ1 данные сведены в таблицу 2.6.2.1.
Таблица 2.6.2.1. Для РУВН разъединитель РПД-220
Каталожные данные разъединителя РПД-220
Условия проверки удовлетворяют требованиям для РУВН принимается разъединитель РПД-220.
Разъединитель для РУСН
Выбран разъединитель РДЗ–351000 УХЛ1 данные сведены в таблицу 2.6.2.2.
Таблица 2.6.2.2. Для РУСН разъединитель РДЗ–35 1000 УХЛ1
Каталожные данные разъединителя РДЗ–351000 УХЛ1
Для распределительного устройства низкого напряжения разъединители выбор не производится т.к РУНН выполнит в виде закрытого распределительного устройства (ЗРУ) в нем установлены комплектные разъединительные устройства.
6.3. Выбор средств ограничения тока короткого замыкания
В данной работе в выбранных выключателях предельный сквозной ток КЗ больше ударного тока КЗ средства ограничения тока короткого замыкания применять не нужно.
6.4. Выбор измерительных трансформаторов
Выбор трансформаторов тока
Питание всех токовых измерительных приборов осуществляется от трансформаторов тока (ТА). Используются ТА с несколькими сердечниками: один или несколько соответствующего класса точности для питания измерительных приборов другие – для релейных защит.
Трансформаторы тока выбираются по уровню допустимого напряжения нагреву рабочим током и по требуемому классу точности (принимается 05) проверяются по электродинамической и термической стойкости токам КЗ.
В РУВН устанавливается трансформатор тока встроенный газовый типа ТВГ-220.
Определение сопротивления измерительных приборов и сопротивления монтажных проводов вторичных цепей.
Необходимо выполнение условия:
где Z2 – вторичная (расчетная) нагрузка ТА. Z2н R2 т.к. индуктивное сопротивление токовых цепей мало; Z2н – номинальная (каталожная) нагрузка ТА в требуемом классе точности.
где: Rприб Sприб – сопротивление и мощность потребляемые измерительными приборами; Rконт – сопротивление контактов вторичной цепи ТА Rконт=005 Ом; I2 – номинальный вторичный ток ТА (1 А или 5 А).
Для расчета Sприб составляется таблица 3.6.4.1 с характеристиками подключаемых приборов.
Таблица 2.6.4.1. Характеристики подключаемых приборов
Нагрузка ТА от приборов
Счетчик активной мощности
Сопротивление монтажных проводов (Rпров )вторичных цепей ТА зависит от расчетной их длины (рас ) площади сечения (q) и удельного сопротивления материала провода ρ провода с медными жилами (00175) применяются во вторичных цепях подстанций с напряжением 220 кВ и выше. Расчетная длина проводов зависит от количества приборов и схемы их соединения.
Рис. 4. Количество приборов и схемы их соединения.
Длину соединения проводов от ТА до прибора для напряжения 220 кВ приблизительно равна . Принимается
где – сечение для медных жил принимается .
Вторичная (расчетная) нагрузка ТА
– каталожное значение.
Проверка на электродинамическую устойчивость токам КЗ необходима для проверки на механическую прочность в режиме КЗ
Номинальное значение теплового импульса можно рассчитать по формулам:
где: Iт tт – номинальные значения тока и времени термической стойкости выключателя - кратность тока термической стойкости.
Вк.рас. = 0115 кА2с.
Проверка термической устойчивости:
Результаты проверки сведены в таблицу 6.6.4.2.
Таблица 2.6.4.2. Для РУВН трансформатор тока типа ТВГ-220.
Каталожные данные трансформатора тока типа ТВГ-220
Вводной трансформатор тока выбран ТВГ-35.
Таблица 2.6.4.3. Для РУСН трансформатор тока ТВГ-35
Каталожные данные ТРГ-35
Секционный трансформатор тока выбран ТВГ-35.
Таблица 2.6.4.4. Для РУСН трансформатор тока ТВГ-35
Каталожные данные ТВГ-35
Линейный трансформатор тока выбран ТВГ-35
Таблица 2.6.4.5. Для РУСН трансформатор тока ТВГ-35
Вводной трансформатор тока выбран трансформатор тока проходной одновитковый с литой изоляцией ТПОЛ – 10 15005 У3 технические данные сведены в таблицу 2.6.4.6.
Таблица 2.6.4.6. Для РУНН трансформатор тока ТПОЛ – 10 15005 У3
Каталожные данные ТА ТПОЛ – 10 15005 У3
Секционный трансформатор тока выбран ТПОЛ - 10 6005 У3.
Таблица 2.6.4.7. РУНН трансформатор тока ТПОЛ - 10 6005 У3
Каталожные данные ТА ТПОЛ - 10 6005 У3
Линейный трансформатор тока выбран ТПОЛ - 10 8005 У3.
Таблица 2.6.4.8. РУНН трансформатор тока ТПОЛ - 10 8005 У3
Каталожные данные ТА ТПОЛ - 10 8005 У3
Выбор измерительных трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения выбираются по следующим параметрам:
Конструкции и схеме соединения обмоток;
Классу точности (выбор аналогичен выбору ТА)
Предварительно выбран трансформатор напряжения для РУВН трансформатор напряжения антирезонансный элегазовый ЗНГ- 220
Выбор по конструкции и схеме соединению обмотки. 1111-0-0-0.
По классу точности выбран класс точности - 05.
где – номинальная мощность в выбранном классе точности.
Для упрощения расчетов можно не разделять по фазам тогда формула имеет следующий вид:
Подсчет нагляднее производить в табличной форме (табицу 3.6.4.8).
Таблица 2.6.4.8. Исходные данные для выбора ТН
Мощность потребляемая одной катушкой
Суммарная потребляемая мощность
Результаты расчета сведены в таблицу 2.6.4.9.
Таблица 2.6.4.9. РУВН трансформатор напряжения ЗНГ- 220
Каталожные данные ЗНГ- 220
Выбранный трансформатор напряжения проходит по допустимым условиям. Расчет остальных трансформаторов производится аналогично.
Трансформатор напряжения для РУСН выбран НАЛИ-35-1-05-225 У2
Таблица 2.6.4.10. РУВН трансформатор напряжения НАЛИ-35-225 У2
Каталожные данные НАЛИ -35-225 У2
Трансформатор напряжения для РУНН выбран НОМ-10-66У2
Таблица 2.6.4.10. РУВН трансформатор напряжения НОМ-10-66У2
Каталожные данные ТН НОМ-10-66У1
6.5. Выбор трансформаторов собственных нужд
Мощность трансформатора собственных нужд:
Выбирается трансформатор собственных нужд ТМ–25010. Данные сводятся в таблицу 3.6.5.1.
Таблица 2.6.5.1. Технические данные ТСН ТМ–25010
6.6 Оперативный ток на подстанции
Источником постоянного оперативного тока служат аккумуляторные батареи которые выбирают по необходимой емкости (типовому номеру) по уровню необходимого напряжения и схеме присоединения к шинам.
Типовой номер батареи (N) рассчитывается по формуле
где: 105 - коэффициент запаса учитывающий понижение энергии батареи при старении; j– допустимая нагрузка аварийного разряда (AN) приведенная к первому номеру аккумулятора в зависимости от температуры электролита (рис); Iaв – нагрузка установившегося аварийного разряда которая на подстанциях составляет 25÷60 А и складывается из:
Постоянной нагрузки (сигнальные и контрольные лампы на щитах управления аппараты защиты и автоматики);
Временной аварийной нагрузки появляющейся при нарушениях электроснабжения переменным трехфазным током (аварийное освещение двигатели постоянного тока) и сохраняющейся в течение всего времени аварии ав.
Временной аварийной нагрузки.
Длительность работы батареи в аварийном режиме ав рекомендуется принимать: 1 ч – для подстанций; 05 ч – для электростанций.
Рис. 5. 1 – разряд 05 часа; 2 – разряд 1 час.
Полученный номер округляется до ближайшего большего типового номера аккумулятора N = 4.
Количество элементов (банок) присоединяемых к шинам в режиме постоянного подзаряда:
где: n0 – число основных элементов в батарее; Uш – напряжение на шинах (у большинства подстанций равно 233 В); Uп.з – напряжение на элементе в режиме подзаряда (215 В).
В режиме дозаряда при повышенном напряжении на элементе (25 В) к шинам присоединяется минимальное количество элементов (nmin ):
В режиме аварийного разряда при напряжении на элементе 175 В а на шинах не ниже номинального 220 В:
Технические данные выбранных аккумуляторов сведены в таблицу 3.6.5.2.
Таблица 2.6.5.2. Технические данные аккумулятора
Гарантированная емкость Ач
В качестве подзарядных устройств применяют выпрямительное устройство ВАЗП – 380260-4080 на напряжение 380÷260 В и ток 40÷80 А.
Предварительно выбирается провод марки АС-24032.
По нагреву рабочим током:
где – максимальный рабочий ток шины; – допустимый ток шины выбранного сечения.
По экономической плотности тока:
где – экономически целесообразное сечение шины; – экономическая плотность тока Амм2.
Шина является термически стойкой к токам КЗ если соблюдается условие:
где – выбранное сечение проводника ; – установившийся ток КЗ (можно принять Iп.о) А; – время прохождения тока КЗ равное времени tоткл с; С– коэффициент принимаемый для медных шин – 165 для алюминиевых – 88 а для стальных – 70.
где: – минимально допустимое сечение по условию короны.
Для 220 кВ минимальное сечение 240 выбираем провод для РУВН марки АС-24032.
Предварительно выбираем провод марки АС-50027.
Выбираем провод для РУСН марки АС-50027.
Предварительно принимаем медные шины сечением 40х5 мм2.
Выбираем медные шины сечением 40х5 мм2
Проверка на электродинамическую устойчивость сводится к механическому расчету жестких шин. При механическом расчете шина каждой фазы рассматривается как многопролетная балка свободно лежащая на опорах с равномерно распределенной нагрузкой.
Шина динамически устойчива если:
где и – расчетное и допустимое напряжение в материале шины; принимается равным 70 МПа для алюминия 140 МПа – для меди 160 МПа – для стали.
Расчетное напряжение в шине определяется:
где: – момент сопротивления шин;
– изгибающий момент;
– изгибающая сила приходящаяся на единицу длины средней фазы Нм; –расстояние между изоляторами вдоль шины;
где: – ударный ток при КЗ на шинах А; а– расстояние между осями смежных фаз м.
Согласно ПУЭ расстояние в свету между шинами должно быть не менее 100130 мм для РУ 6 (10) кВ.
Момент сопротивления шин зависит от формы шин и их взаимного расположения и определяется из табл. 3.10.
Выбираем медные шины сечением 40х5 мм2.
6.8 Выбор изоляторов
Выбор изоляторов РУВН.
Для РУВН выбираются следующие типы изоляторов:
линейный подвесной полимерный изолятор ЛК70220-IV на напряжение 220 кВ степень загрязнения атмосферы IV минимальная механическая разрушающая сила при растяжении не менее 70 кН.
изолятор ОСК-10-220-А-4 УХЛ1 опорный стержневой кремнийорганический на напряжение 220 кВ.
Выбор изоляторов РУСН.
Для РУСН выбираются следующие типы изоляторов:
линейный подвесной полимерный изолятор ЛК7035- IV на напряжение 35 кВ степень загрязнения атмосферы IV минимальная механическая разрушающая сила при растяжении не менее 70 кН.
изолятор ОСК-10-35-А-4-УХЛ1 опорный стержневой кремнийорганический на напряжение 35 кВ.
Для РУНН выбираются следующие типы изоляторов:
Предварительно выбираем проходной изолятор наружно-внутренней установки типа ИП-101600 – 75 УХЛ2.
Выбор по допустимому уровню напряжения
Выбор по допускаемой механической нагрузке
Окончательно принимаем проходной изолятор наружно-внутренней установки типа ИП-101600 – 75 УХЛ2.
Опорные изоляторы внутренней установки
Предварительно выбираем опорный изолятор внутренней установки типа И8-80 УХЛ3.
Окончательно принимаем проходной изолятор внутренней установки типа И8-80 УХЛ3.
7 Расчет заземляющего устройства
Заземляющие устройства являются составной частью большинства электроустановок и служат для обеспечения необходимого уровня электробезопасности в зоне обслуживания электроустановки и за ее пределами.
Определение параметров заземления сводится к вычислению сопротивления выравнивающих полос заземления образующих сетку и количества вертикальных электродов.
В углах подстанции и на заземляющих устройствах электрического оборудования должны быть установлены вертикальные электроды.
Размеры ПС : 90х112м;
Рисунок 6 Параметры заземления подстанции
Сопротивление одной продольной полосы:
где – длина полосы см; – ширина полосы см; – глубина заложения см (80); – расчетное сопротивление грунта на глубине закладки.
Расчетное сопротивление грунта на глубине закладки:
где т.к выбран грунт: суглинок; - коэффициент учитывающий просыхание и промерзание почвы при .
Сопротивление всех продольных полос с учетом коэффициента использования:
где – количество продольных полос-коэффициент использования учитывающий взаимное влияние полос при растекании с них.
Аналогично определяется сопротивление одной затем всех поперечных полос.
Сопротивление одной поперечной полосы:
Общее сопротивление сетки полос:
Общее сопротивление сетки всей подстанции:
Общее сопротивление сетки полос и естественных заземлителей:
Вертикальные электроды не требуются т.к. 026 Ом ≤ 05 Ом.
8 Выбор защиты от перенапряжений и молниезащита
Основным аппаратом защиты оборудования подстанции от перенапряжений являются ограничители перенапряжений (ОПН). Они устанавливаются в цепях силовых трансформаторов и измерительных трансформаторов напряжения при большом значении индуктивности линий.
для РУВН – ОПН-П-22015610850 II - УХЛ1
для РУСН – ОПН-П-35405102 У1;
для РУНН – ОПН-П-1012102 III УХЛ1
От прямых ударов молнии электроустановки подстанции защищаются стержневыми молниеотводами. Здание ЗРУ-10 кВ с хорошо заземленной металлической крышей не требует защиты молниеотводами. В ОРУ-220 кВ устанавливаем молниеотводы непосредственно на порталах присоединенных к заземляющему контуру подстанции.
В соответствии с Инструкцией по устройству молниезащиты зданий и сооружений устанавливается необходимый комплекс мероприятий и устройств предназначенных для обеспечения безопасности людей (сельскохозяйственных животных) предохранения зданий сооружений оборудования и материалов от взрывов пожаров и разрушений возможных при воздействиях молнии.
Устанавливаем на подстанции одиночный стержневой молниеотвод.
Рис.7. Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода
Высота молниеотвода:
Высота защищаемой зоны:
Минимальная полуширина в горизонтальном сечении:
Защита оборудования будет в радиусе 435 метра.
Защита оборудования будет в радиусе 315 метра.
Рис. 8. Зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода и защиты
Расшифровка оборудования
ТДТН – 25000220 – УХЛ1: Т – трехфазный Д – масляное охлаждение с естественной циркуляцией масла и принудительной циркуляцией воздуха Т – трехобмоточный Н – регулированием напряжения под нагрузкой на стороне ВН; 25000 – номинальная мощность кВА; 220 – класс напряжения обмотки ВН кВ; климатическое исполнение: умеренный и холодный климат установка на открытом воздухе; климатическое исполнение: УХЛ – умеренный и холодный климат; 1 – установка на открытом воздухе.
ВЭБ-220-502500 УХЛ1: В – выключатель Э – элегазовый Б - баковый; 220 – номинальное напряжение кВ; 50 – ток отключения кА; 2500 – номинальный рабочий ток А.
ВГБЭ-35-12.5630 У1: В – выключатель Г – элегазовый Б – баковый Э – с электромагнитным приводом постоянного тока; 35 – номинальное напряжение кВ; 12.5 – номинальный ток отключения кА; 630 – номинальный рабочий ток.
ВВУ-10-201600: В – выключатель В – вакуумный У - унифицированный ; 10 – номинальное напряжение кВ; 20 – номинальный ток отключения кА; 1600 – номинальный рабочий ток А.
РПД-2201250 УХЛ1: Р – разъединитель П – поворотный; Д - двухколонковый; 220 – номинальное напряжение кВ; 1250 – номинальный рабочий ток А.
РДЗ-351000 УХЛ1: Р – разъединитель; Д - двухколонковый; З – с заземлителем; 35 – номинальное напряжение кВ; 1000 – номинальный рабочий ток А.
ТВГ-220: Т – трансформатор тока В – встроенный; Г – элегазовый; 220 – номинальное напряжение кВ.
ТВГ-35: Т – трансформатор тока В – встроенный; Г – элегазовый; 35 – номинальное напряжение кВ.
ТПОЛ - 10 15005 У3: Т - трансформатор тока; П – проходной; О – одновитковый; Л – с литой изоляцией; 10 – номинальное напряжение кВ; 1500 – номинальный первичный ток А; 5 – номинальный вторичный ток А; 3 – установка в закрытом помещении без искусственного регулирования климатических условий.
ЗНГ- 220: Н – трансформатор напряжения; З – заземленная первичная обмотка; 220-номинальное напряжение первичной обмотки кВ.
НАЛИ-35-1-05-225 У2: Н – трансформатор напряжения;А – антирезонасный; Л – литой корпус из эпоксида; И – измерительный;35 – класс напряжения первичной обмотки кВ; 1 – конструктивное исполнение; 05 – класс точности; 225 – Номинальная трехфазная мощность ВА; 2 – установка под навесом или в помещении где условия такие же как на открытом воздухе за исключениемсолнечной радиации атмосферных осадков.
ТМ–25010: Т – трехфазный; М – масляное охлаждение с естественной циркуляцией масла; 250 – номинальная мощность кВА; 10 – класс напряжения обмотки ВН кВ.
СН – 4: аккумулятор свинцово-кислотный стационарный с пластинами намазного типа; 4 – каталожный номер аккумулятора.
ВАЗП – 380260-4080: В – выпрямительный; А – агрегат; З - зарядный; П – подзарядный; 380÷260 – напряжение В; 40÷80 – ток А.
АС-24032: А - алюминиевая токопроводящая жила. С - стальной сердечник; 240 – сечение алюминиевой жилы мм2; 32 – сечение стального сердечника мм2.
ЛК 70220-IV:Л – линейный; К – кремнийорганическая резина;70 – значение разрушающей механической силы кН; IV-конструктивное исполнение;
ОСК-10-220-А-4 УХЛ1: О – опорный С – стержневой К – кремнийорганическая резина 10 – минимальное разрушающее усилие на изгиб кН; 220 – номинальное напряжение кВ; А – индекс модификации исполнение фланцев; 4 – степень загрязнения.
ИП-101600 – 75 УХЛ2: И – изолятор П – проходной 10 – номинальное напряжение кВ; 1600 – номинальный ток А; 75 – разрушающая сила на изгиб кН.
ОПН-П-22015610850 II - УХЛ1:О-ограничетель П – перенапряжений Н – нелинейный П – полимерный 220 – номинальное напряжение 156- наиболее длительно допустимое рабочее напряжение10- номинальный разрядный ток 850- ток пропускной способности II-конструктивное исполнение.
Масорский В.И. Методические указания «Электрическая часть подстанций системы электроснабжения» В.И. Масорский – К.: КузГТУ 2012.
Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций Б. Н. Неклепаев. – М.: Энергоатомиздат 1986. – 640 с.
Неклепаев Б. Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования Б. Н. Неклепаев И. П. Крючков. – М.: Энергия 1989. – 605 с.
Правила устройства электроустановок. 7-е изд. – М. : ОмегаЛ 2007. – 854 с.
Лисовский Г. С. Главные схемы и электротехническое оборудование подстанций 35÷750 кВ Г. С. Лисовский М. Э. Хейфвиц. – М.: Энергия 1977. – 464 с.
Справочник по электроснабжению и электрооборудованию под ред. А. А. Федорова. Т. 2. Электрооборудование. – М.: Энергоатомиздат 1987. – 568 с.
Инструкция по устройству молниезащиты зданий сооружений и промышленных коммуникаций – М.: ЦПТИ ОРГРЭС 2004. – 12 – 13 с.

icon Андреев.dwg

Андреев.dwg
Трансформаторы силовые
Трансформаторы собственных нужд
Трансформаторы напряжения
ОПН-П-22015610850 УХЛ1
Принципиальная электрическая схема ПС 2203510

Свободное скачивание на сегодня

Обновление через: 11 часов 53 минуты
up Наверх