Проектирование тяговой подстанции переменного тока

- коэффициент перспективы развития потребителей, равный 1,3;

СШ 220 кВ (по формуле (15)):

 (15)

где

- коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного

напряжения, равный 0,5-0,7.

Первичная обмотка понижающего трансформатора:

- коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов, (1,5).

Обмотка низшего напряжения:

СШ 10 кВ:

Питающие линии потребителей 10 кВ рассчитываем по формуле (16):

 (16)

где - максимальная мощность потребителей;

- коэффициент мощности потребителей.

;

Ввод 27,5 кВ (по формулу (17)):

 (17)

СШ 27,5 кВ (по формуле (18)):

 (18)

Питающая линия (фидер) ДПР (по формуле (19)):

 (19)

Первичная обмотка ТСН (по формуле (20)):

 (20)

1.4 Расчет тепловых импульсов тока КЗ

Рис.6

Таблица 3

-действующее значение тока КЗ.

-время протекания тока до отключения при КЗ.

-постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ.

1.5 Выбор токоведущих частей

Выбор шин распределительных устройств осуществляется по максимальным рабочим токам, при которых температура нагрева токоведущих частей не превышала бы 70°С. Для этого должно быть выполнено условие:

,

-длительно допустимый ток нагрузки токоведущей части;

-максимальный рабочий ток выбираемого проводника;

Сборные шины ОРУ-220 кВ:

;

По справочнику выбираем шины АС-185: 510328;

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

-выбранное сечение проводника, мм²;

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

;

185>163 - условие термической стойкости выполняется.

Проверка на отсутствие коронирования для гибких шин сечением более 70 мм2 не производится.

Сборные шины ОРУ-27,5 кВ:

;

По справочнику выбираем шины 2АС-185: 1020840

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

,

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

;

370>85 - условие термической стойкости выполняется.

Проверка на отсутствие коронирования для гибких шин сечением более 70 мм2 не производится.

Сборные шины РУ-10 кВ.

По справочнику выбираем пакет шин 2А-100*8: 2390>2309;

Выбранные шины проверяем на термическую стойкость:

;

Рассчитываем минимальное сечение проводника:

;

Условие термической стойкости выполняется.

1600>346;

Проверяем выбранные шины на динамическую стойкость.

Условие механической стойкости проводников при протекании ударного тока

;

-допустимое напряжение в материале проводника, МПа;

- напряжение в материале шин от взаимодействия фаз;

- напряжение в материале шин от взаимодействия полос в пакете одной фазы.

Определяем усилие, действующее на шину в длине пролета:

;(21)

-ударный ток, кА;

-длина параллельных проводников, м;

-расстояние между осями проводников, м;

Определяем изгибающий момент:

;(22)

Определяем усилие, действующее на полосы в одной фазе:

(23)

- коэффициент формы;

Определяем момент сопротивления шин при расположении плашмя:

;(24)

-ширина проводника, мм;

-толщина проводника, мм;

Определяем напряжение в металле пакета шин:

(25)

;(26)

-расчетное механическое сопротивление в материале проводника, МПа;

-момент сопротивления, м³;

- Коэффициент перевода Па в МПа.

1,3*10-8<80;

Определяем момент сопротивления шин при расположении их на ребро:

 (27)

где - ширина и длина шины.

Определяем расчетное напряжение в металле шин:

σ 

σσ

800,41*10-8

Условие динамической стойкости шин выполняется, т.е. шины динамически устойчивы.

1.6 Выбор изоляторов

Выбор изоляторов производится по роду установки и напряжению.

,

-номинальное напряжение изолятора;

-рабочее напряжение изолятора;

Для РУ–220кВ и РУ–27,5кВ выбираем подвесные изоляторы типа ПС–70

Для РУ – 220 кВ выбираем 16 штук,

Для РУ – 27,5 кВ выбираем 3 штуки.

Изоляторы в РУ-10 кВ.

;

;

Выбираем три типа изоляторов: проходные внутренней установки, проходные внешней установки, опорные.

Проходные внутренней установки ИП-10/3150-30УХЛ2;

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

,(28)

-наибольшая расчетная нагрузка;

-разрушающая мощность по каталогу;

0,6-коэффициент запаса прочности.

(29)

1800<0,6·30000Н; 1800<18000Н;

Проходные наружной установки: ИП-10/6300-42,5УХЛ1:

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

,

1800Н<0,6·42500Н; 1800Н<25500Н;

Опорные ОФ–10–2000;

Выбранные изоляторы проверяем на динамическую стойкость по условию:

,

Определяем наибольшую расчетную нагрузку:

;

3600Н<0,6·7500Н; 3600Н<4500Н;

Условие динамической стойкости выполняется, т.е. изоляторы динамически устойчивы.

1.7 Выбор масляных выключателей

Выбор выключателей производится по конструктивному выполнению и месту установки, по номинальным напряжениям и току согласно условиям:

;

;

Выбранный выключатель проверяется по току КЗ на динамическую стойкость:

по предельному периодическому току КЗ:

,

-эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

-ток трехфазного КЗ, кА;

по ударному току КЗ :

,

-амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

-ударный ток, кА;

На термическую стойкость:

,

-предельный ток термической стойкости по каталогу, кА;

-время протекания предельного тока термической стойкости по каталогу, с;

Вк -тепловой импульс тока КЗ, кА²·с;

Выбранный выключатель проверяется также по отключающей способности:

,

-номинальный ток отключения выключателя по каталогу, кА;

-ток трехфазного КЗ, кА;

Таблица 4

1.8 Выбор разъединителей

Выбор разъединителей производится по конструктивному выполнению, количеству заземляющих ножей и месту установки, по номинальному напряжению и току согласно условию:

;

;

Выбранные аппараты проверяются по току КЗ:

по ударному току КЗ

;

-амплитудное значение предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

-ударный ток, кА;

На термическую стойкость

;

-предельный ток термической стойкости по каталогу, кА;

-время протекания предельного тока термической стойкости по каталогу, с;

Вк -тепловой импульс тока КЗ, кА²·с;

Таблица 5

Линейные разъединители потребителей и ТСН с двумя заземляющими ножами.

1.9 Выбор трансформаторов напряжения

Тип выбираемого трансформатора определяется назначением его в электроустановке.

Выбирают трансформатор по величине рабочего напряжения распределительного устройства согласно условию

,

-номинальное первичное напряжение трансформатора, кВ;

-рабочее напряжение распределительного устройства, к шинам которого подключается трансформатор, кВ;

Выбранный трансформатор проверяют на соответствие классу точности согласно условию

,

-номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора в соответствующем классе точности, ВА

-мощность, потребляемая измерительными приборами и реле, подключенными к трансформатору, ВА;

Для ОРУ-220 кВ выбираем трансформатор напряжения НКФ 220/58, который удовлетворяет условию:

;

Выбранный трансформатор проверяем на соответствие классу точности согласно условию . = 400 ВА в классе точности 0,5, который необходим для нормальной работы счетчиков. Расчет  производим в соответствии со схемой. Определяем расчетную вторичную мощность.

,

-сумма активных мощностей приборов и реле, Вт;

- сумма реактивных мощностей приборов и реле, вар;

Условие проверки трансформатора напряжения на соответствие классу точности выполняется, т.к.

;

.

Таблица 6

Для ОРУ-27,5 кВ выбираем трансформатор напряжения ЗНОМ-35-65, который удовлетворяет условию:

;

Выбранный трансформатор проверяем на соответствие классу точности согласно условию . = в классе точности 0,5, который необходим для нормальной работы счетчиков. Расчет  производим в соответствии со схемой. Определяем расчетную вторичную мощность:

;

Условие проверки трансформатора напряжения на соответствие классу точности выполняется, т.к.

Таблица 7

Для РУ-10 кВ выбираем трансформатор напряжения НАМИ-10, который удовлетворяет условию:

;

Выбранный трансформатор проверяем на соответствие классу точности согласно условию . = в классе точности 0,5, который необходим для нормальной работы счетчиков. Расчет  производим в соответствии со схемой. Определяем расчетную вторичную мощность:

;

Условие проверки трансформатора напряжения на соответствие классу точности выполняется, т.к.

Таблица 8

1.10 Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбираются по месту установки, конструкции, назначению, номинальному напряжению и току первичной цепи согласно условиям

;

,

-максимальный рабочий ток присоединения электроустановки, на котором устанавливают трансформатор тока.

Выбранные трансформаторы тока проверяются по току КЗ на динамическую и термическую стойкость:

;

,

 и  - коэффициенты динамической и термической стойкости по каталогу;

 и Вк - ударный ток и тепловой импульс тока КЗ в месте установки трансформатора тока;

tт -время термической стойкости по каталогу;

-ток термической стойкости.

Таблица 9

Страницы: 1, 2, 3