Выбор схемы развития районной электрической сети

осуществляется через Т2 с учётом его перегрузочной способностью.

Отказ одной линии связи с электростанцией (W1). При КЗ на W1

происходит отключение выключателя Q1, трансформатор Т1 теряет питание.

После отключения W1 оперативный персонал отключает повреждённую линию

линейным разъединителем, после этого замыкается ранее отключенный QS7,

происходит включение Q1 иТ1 и восстанавливает питание.

Отказ одного из выключателей (Q1). При КЗ в Q1 отключается

головной выключатель и W1. Питание всех потребителей подстанции

осуществляется от W2 и Т2.

Таким образом, из приведённого анализа следует, что в выбранной

схеме отсутствует простая (одиночная) аварийная ситуация, приводящая к

отключению потребителей проектируемой подстанции.

Наиболее тяжёлой аварийной ситуацией является отказ одной питающих

линий (W1) в период ремонта одного из трансформаторов (Т2), но и в этом

случае имеется возможность обеспечить питание потребителей проектируемой

подстанции от W2 через ремонтную перемычку QS7-QS8 и трансформатор Т1.

[pic]

3. Выбор оборудования РУВН.

В распределительных устройствах ПС содержится большое количество

электрических аппаратов и соединяющих их проводников. Выбор аппаратов и

расчёт токоведущих частей аппаратов и проводников – важнейший этап

проектирования ПС, от которого в значительной степени зависит надёжность её

работы.

1. Выбор выключателей на стороне ВН.

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для

включения и отключения тока.

Выключатели предварительно выбираются по условиям работы: внутренняя

или наружная установка, морозостойкость или тропическое исполнение, частота

коммутаций, требуемые циклы АПВ (однократные, многократные,

быстродействующие), степень быстродействия. Кроме того, решается вопрос о

применении масляных или воздушных выключателей.

Согласно нормам технологического проектирования ПС в РУ 220кВ и ниже

в большинстве случаев устанавливаются баковые маслообъёмные выключатели.

Выбор выключателей выполняется по следующим параметрам:

- номинальное напряжение аппарата должно быть больше или равно

напряжению установки[pic];

- номинальный ток аппарата должен быть больше или равен току

максимальному нагрузки;[pic];

- ток отключения должен быть больше или равен току расчётному[pic]

;

- ток электродинамической стойкости аппарата должен быть больше или

равен ударному току[pic];

- термическая стойкость аппарата должна быть выше или равна

термической стойкости, рассчитанной для точки короткого

замыкания[pic],

где [pic] - тепловой импульс тока короткого замыкания по расчёту;

[pic] - среднеквадратичное значение тока за время его

протекания (ток термической стойкости) по каталогу;

[pic]-длительность протекания тока термической стойкости по

каталогу, с

Рассчитаем максимальный ток нагрузки:

[pic] (6.1)

где [pic]- максимальная нагрузка подстанции, МВ*А

[pic]-номинальное напряжение с высокой стороны трансформатора,

кВ

[pic]

Ток короткого замыкания:

Iк.з. = 4,152кА из табл.5.1

Ударный ток короткого замыкания определяется как

[pic] (6.2)

где [pic]- ударный коэффициент, который составляет [pic](табл. 5.1).

[pic]

Тепловой импульс в точке короткого замыкания:

[pic] (6.3)

где [pic]

[pic]- время действия релейной защиты, с

[pic]- время отключения выключателя, с

[pic]- постоянная затухания апериодической составляющей тока К.З.,

зависящая от соотношения между X и R цепи.

[pic]

Из справочника [1] выбираем масляный выключатель ВМТ-110Б-

20/1000УХЛ1 и проверим его параметры с расчётными величинами.

Таблица 6.1

Выбор выключателей на стороне 110кВ.

|Условия выбора |Расчётные величины |Каталожные данные |

| | |выключателя |

| | |ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 |

|[pic] |110кВ |110кВ |

|[pic] |229А |1000А |

|[pic] |4,152кА |20кА |

|[pic] |10,082кА |52кА |

|[pic] |10,51кА2*с |202*3=1200кА2*с |

2. Выбор разъединителей на стороне ВН.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат,

предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или

с незначительным током. При ремонтных работах разъединителем создаётся

видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением и аппаратами,

выведенными в ремонт. Разъединители позволяют производство следующих

операций:

- отключение и включение нейтрали трансформаторов и заземляющих

дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю;

- зарядного тока шин и оборудования всех напряжений (кроме батарей

конденсаторов);

- нагрузочного тока до 15А трёхполюсными разъединителями наружной

установки при напряжении 10 кВ и ниже. К разъединителям

предъявляются следующие требования:

- создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность

которого соответствует максимальному импульсному напряжению;

- электродинамическая и термическая стойкость при протекании токов

короткого замыкания;

- исключение самопроизвольных отключений;

- чёткое включение и отключение при наихудших условиях работы

(обледенение, ветер).

Выбор разъединителей выполняется:

- по напряжению установки: [pic];

- по току: [pic];

- по конструкции;

- по электродинамической стойкости:[pic];

- по термической стойкости:[pic].

Из справочника [1] выбираем разъединитель РНДЗ.2-110/1000У1 и

проверяем его параметры с расчётными величинами.

Таблица 6.2

Выбор разъединителей.

|Условия выбора |Расчётные величины |Каталожные данные |

| | |разъединителя |

| | |РНДЗ.1-110/1000У1 |

| | |РНДЗ.2-110/1000У1 |

|[pic] |110кВ |110кВ |

|[pic] |229А |1000А |

|[pic] |10,082кА |80кА |

|[pic] |10,51кА2*с |31,52*4=3969кА2*с |

3. Выбор трансформатора тока.

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до

значений наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для

отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформатор тока выбирают:

- по напряжению установки [pic];

- по току [pic], [pic];

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току

установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению

погрешностей;

- по конструкции и классу точности;

- по электродинамической стойкости:

[pic]; [pic]

где [pic]- ударный ток КЗ по расчёту;

[pic]- кратность электродинамической стойкости по каталогу;

[pic]- номинальный первичный ток трансформатора тока;

[pic]- ток электродинамической стойкости.

- по термической стойкости [pic]; [pic]

где [pic] - тепловой импульс по расчёту;

[pic]- кратность термической стойкости по каталогу;

[pic]- время термической стойкости по каталогу;

[pic]- ток термической стойкости;

- по вторичной нагрузке [pic],

где [pic]-вторичная нагрузка трансформатора;

[pic]- номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в

выбранном классе точности.

Индуктивное сопротивление токовых невелико, поэтому [pic]. Вторичная

нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и

переходного сопротивления контактов:

[pic] (6.4)

Сопротивление приборов определяется по выражению:

[pic] (6.5)

где [pic]- мощность потребляемая приборами;

[pic] - вторичный номинальный ток прибора

Сопротивление контактов принимаем 0,1Ом. Сопротивление

соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор

тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:

[pic], (6.6)

откуда [pic] (6.7)

Сечение соединительных проводов определяем по формуле:

[pic] (6.8)

где [pic] - удельное сопротивление провода с алюминиевыми жилами;

[pic]- расчётная длина, зависящая от схемы соединения

трансформатора тока.

Таблица 6.3

Вторичная нагрузка трансформатора тока.

|Прибор |Тип |Нагрузка по фаза, ВА |

| | |А |В |С |

|Амперметр |Э-350 |0,5 |- |- |

|Ваттметр |Д-350 |0,5 |- |0,5 |

|Счётчик |СА-И670М |2,5 |2,5 |2,5 |

|Счётчик |СР-4И676 |2,5 |2,5 |2,5 |

|Итого: | |6 |5 |5,5 |

Самая нагруженная Фаза «А». Общее сопротивление приборов:

[pic] Ом

Для ТФЗМ 110-У1 [pic]Ом

Допустимое сопротивление провода: [pic]Ом

Для подстанции применяем кабель с алюминиевыми жилами,

ориентировочная длина которого 60м, трансформаторы тока соединены в

неполную звезду, поэтому [pic], тогда

[pic]мм2.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4мм2

[pic]Ом

Таким образом, вторичная нагрузка составляет:

[pic]Ом

Таблица 6.4

Расчёт трансформатора тока 110кВ.

|Расчётные данные |Данные ТФЗМ-110-У1 |

|[pic]=110 кВ |[pic]=110 кВ |

|[pic]=229 А |[pic]=300 А |

|[pic]=10,082 кА |[pic]=80 кА |

|[pic]=10,51 кА2*с |[pic]=1200 кА2*с |

|[pic]=1,08 Ом |[pic]=1,2 Ом |

Выбираем трансформатор тока ТФЗМ-110-У1 с коэффициентом

трансформации 300/5А, класс точности 0,5Р,10Р/10Р.

4. Выбор трансформатора напряжения.

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого

напряжения до стандартного значения 100В и для отделения цепей измерения и

релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения выбираются:

- по напряжению установки[pic] ;

- по конструкции и схеме соединения обмоток;

- по классу точности;

- по вторичной нагрузке [pic],

где [pic]- номинальная мощность в выбранном классе точности. При

этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединённых

в звезду, принимается суммарная мощность всех трёх фаз, а для соединённых

по схеме открытого треугольника – удвоенная мощность одного трансформатора;

[pic]- нагрузка всех измерительных приборов и реле,

присоединённых к трансформатору напряжения, ВА.

Нагрузка приборов определяется по формуле:

[pic] (6.9)

Таблица 6.5

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения 110кВ.

| | | | | | | |Р, |Q, |

| | | | | | | |Вт |Вар |

|Вольтметр |Э-335 |2,0 |1 |1 |0 |1 |2 | |

|Ваттметр |Д-335 |1,5 |2 |1 |0 |1 |3 | |

|Счётчик |СА-И670|2,5 |3 |0,38 |0,925|1 |7,5|18,2 |

|активной |М | | | | | | | |

|Счётчик |СР-4И67|2,5 |3 |0,38 |0,925|1 |7,5|18,2 |

|реактивной |6 | | | | | | | |

|Итого: | | | | | | |20 |36,5 |

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения [pic]ВА.

Выбираем трансформатор напряжения НКФ-110-58 со следующими

параметрами

- [pic] =110кВ

- номинальное напряжение обмотки:

o первичной –110000/?3В;

o основной вторичной – 100/?3В;

o дополнительной вторичной – 100В;

- номинальная мощность в классе точности 0,5 [pic]=400ВА.

- предельная мощность 2000ВА.

5. Выбор токоведущих частей.

Токоведущие части со стороны 110кВ выполняем гибкими проводами.

Сечение выбираем по экономической плотности тока.

[pic] [1] при Тmax=3000-5000ч для неизолированных шин и проводов из

алюминия.

[pic] (6.10)

где [pic]- ток нормального режима, без перегрузок;

[pic]- нормированная плотность тока, А/мм2

[pic] (6.11)

[pic]

[pic]мм2

Принимаем сечение АС-185/24, [pic]

Проверяем провод по допустимому току

[pic] 229А 65 г/м3

П-IIа - помещения, в которых обращаются твердые горючие вещества.

П-III - пожароопасная зона вне помещения, в которой выделяются

горючие жидкости с температурой вспышки более 61 °С или горючие пыли с

нижним концентрационным пределом возгораемости более 65 г/м3.

Взрывоопасные зоны — помещения или часть его или вне помещения, где

образуются взрывоопасные смеси как при нормальном протекании

технологического процесса, так и в аварийных ситуациях.

Здание распределительного пункта (РП) должно быть I или II степени

огнестойкости. Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется

группой возгораемости и пределом огнестойкости их основных

строительных конструкций (несущие стены, перекрытия и т.д.). Конкретные

данные приведены в табл. 9.6.

Предел огнестойкости строительной конструкции определяется временем

в часах от начала испытания конструкции на огнестойкость до возникновения

одного из следующих признаков:

а) образование в конструкции сквозных трещин или сквозных отверстий,

через которые проникают продукты горения или пламя;

б) повышение температуры на не обогреваемой поверхности конструкции

в среднем более чем на 140 °С или в любой точке этой поверхности более чем

на 180 °С в сравнении с температурой конструкции до испытания или более 220

°С независимо от температуры конструкции до испытания;

в) потеря конструкцией несущей способности (обрушение).

Таблица 9.5

Группа возгораемости и минимальные пределы огнестойкости основных

строительных конструкций, ч

|Основные строительные |Степень огнестойкости зданий или сооружений |

|конструкции | |

| |I |II |

|Несущие стены, стены |Несгораемые |Несгораемые 2,0 |

|лестничных клеток, |2,5 | |

|колонны | | |

|Наружные стены из |Несгораемые 0,5 |Несгораемые 0,25 |

|навесных панелей и | | |

|наружные фахверковые | | |

|стены | | |

|Плиты, настилы и другие |Несгораемые1,0 |Несгораемые0,75 |

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5

МЕНЮ

Выбор схемы развития районной электрической сети