Измерительные трансформаторы предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность обслуживающего персонала, так как цепи низкого и высокого напряжения разделены, а также позволяют унифицировать конструкцию измерительных приборов и реле.

Трансформаторы тока (ТТ) выбираем по следующим условиям:

-              по конструкции и классу точности;

-              по напряжению установки ;

-              по первичному току ;

Номинальный первичный ток должен быть как можно ближе к расчётному току, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей.

-              по термической стойкости ;

-              по вторичной нагрузке ;

Рабочий ток нагрузки, протекающий по вводным выключателям 10кВ (при работе обоих трансформаторов и равномерном распределении нагрузки по секциям РУ НН):

                                                                          (6.16)

Определим максимальный рабочий ток, протекающий по вводным выключателям 10кВ (при отключении одного из трансформаторов и включенных секционных выключателей):

                                                                           (6.17)

39.698

16.349

                      (6.18)

961 кА

39.6982

                      (6.19)

Из справочника [1] выбираем трансформатор тока типа ТЛШ 10 У3 с =1500А, =1500/5А, класс точности вторичной обмотки 0,5/10Р.

Данные расчётов сведены в табл. 6.7

Таблица 6.7

Выбор трансформаторов тока 10кВ.

Таблица 6.8

Вторичная нагрузка трансформатора тока.

Самая нагруженная Фаза «А». Общее сопротивление приборов:

 Ом

Для ТФЗМ 110-У1 Ом

Допустимое сопротивление провода: Ом

Для подстанции применяем кабель с алюминиевыми жилами, ориентировочная длина которого 60м.

мм2.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4мм2

Ом

       Таким образом, вторичная нагрузка составляет:

Ом

Выбор трансформатора напряжения на НН.

Трансформатор напряжения выбирается:

-              по напряжению установки ;

-              по конструкции и схеме соединения обмоток;

-              по классу точности;

-              по вторичной нагрузке .

Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения приведена в

табл. 6.9

Таблица 6.9

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения 10кВ.

Вторичная нагрузка трансформатора

                                                                              (6.20)

Выбираем трансформатор напряжения НТМК-10-71У3.

Три трансформатора напряжения на одной секции, соединённых в звезду, имеют мощность: 3*120=360ВА, что больше . Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Выбор трансформатора напряжения на второй секции аналогичен.

Для соединения трансформаторов напряжения с приборами принимаем контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 2,5 мм2 по условию механической прочности.

6.7.         Выбор токоведущих частей на НН.

В цепях линий 6-10кВ вся ошиновка и шины в шкафах КРУ выполняется прямоугольными алюминиевыми шинами, медные шины не используются из-за большой их стоимости.

При токах до 3000А применяют одно- и двухполосные шины, при больших рекомендуется применять шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают меньшие потери от эффекта близости и поверхностного эффекта, а также лучшие условия охлаждения.

Сборные шины и ответвления от них к электрическим аппаратам (ошиновка) 6-10кВ из проводников прямоугольного или коробчатого профиля крепятся на опорных фарфоровых изоляторах. Шинодержатели, с помощью которых шины закреплены на изоляторах, допускает продольное смещение шин при их удлинении из-за нагрева. При большой длине шин устанавливаются компенсаторы из тонких полосок того же материала, что и шины.

Наибольший ток в цепях низкого напряжения:

                                                           (6.21)

Выбираем алюминиевые однополосные шины сечением 80х8. Расположение шин горизонтальное, расстояние между изоляторами 1,4м, расстояние между фазами 0,8м

Проверка по условию длительного протекания тока:

;       1201<1320А

Проверка на термическую стойкость:

                                                                                              (6.22)

где - термический коэффициент, соответствующий разности выделенной теплоты в проводнике (табл.3.14 [4]).

Проводник сечением  будет термически стойким, если выполняется условие: .

,                                                          (6.23)

что меньше принятого сечения шин 640мм2.

Проверка шин на электродинамическую стойкость и расчёт длины пролёта между изоляторами.

Изменяя длину пролёта необходимо добиться того, чтобы механический резонанс был исключён, т.е. . Определим минимальную длину пролёта:

                                                                              (6.24)

Где - длина полета между изоляторами, м; – момент инерции поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению изгибающей силы, см4 ; – поперечное сечение шины см2

При вертикальном расположении шин момент инерции будет равен:

                                                          (6.25)

При горизонтальном:

                                                         (6.26)

Длина пролета между изоляторами при вертикальном расположении шин:

                                                            (6.27)

Длина пролета между изоляторами при горизонтальном расположении шин:

                                                            (6.28)

Механический расчет однополосных шин

Наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ,  Н/м , определяется:

                                                                          (6.29)

Где – ударный ток; a - расстояние между фазами

39698 2    0,8

Так как расстояние между фазами значительно больше периметра шин, то коэффициент формы Кф = 1.

341,2

                 (6.30)

 Равномерно распределенная сила F создает изгибающий момент, Нм:

                                                                                    (6.31)

Где L – длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции, м.

66,87

341,2 х 1,42                   10

                        (6.32)

Напряжение в материале шины, возникающие при воздействии изгибающего момента, Мпа

                                                                                      (6.33)

Где W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, см3

                                                             (6.34)

66,87    8,5

7,86

                                    (6.35)

Шины механически прочны, если

 – допустимое механическое напряжение в материале шин,

Выбранные шины механически прочны, т.к. 7,86< 75

6.8.         Собственные нужды и оперативный ток.

Состав потребителей собственных нужд подстанции (СН) зависит от мощности трансформаторов, конструктивного выполнения подстанции, наличия синхронных компенсаторов, типа электрооборудования,  способа обслуживания и вида оперативного тока.

 Наименьшее количество потребителей СН на подстанциях, выполненных по упрощённым схемам, без синхронных компенсаторов – это электродвигатели обдува трансформаторов, обогрева приводов  шкафов КРУН, а также освещение подстанции.

Наиболее ответственными потребителями СН подстанции являются оперативные цепи, система связи, телемеханики, система охлаждения трансформаторов, аварийное освещение, система пожаротушения, электроприёмники компрессорной.

Мощность потребителей СН невелика, поэтому они присоединяются к сети 380/220В, которая получает питание от понижающих трансформаторов.

Мощность трансформаторов СН выбирается по нагрузкам СН с учётом коэффициента загрузки и одновременности, при этом отдельно учитывается летняя и зимняя нагрузки, а также нагрузка в период ремонтных работ на подстанции.

Нагрузка СН  подстанции определяется как по установленной мощности (Ру), с применением  и подсчитывают по формуле:

                                                                 (6.36)

где - коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки. В ориентировочных расчётах можно принять

При  двух  трансформаторах  СН  с  постоянным  дежурством, мощность трансформаторов выбирается из условия:

                                                                                      (6.37)

 - коэффициент  допустимой  аварийной  перегрузки, его  можно  принять  равным 1,4.

Схема подключения ТСН выбирается из условия надёжного обеспечения питания ответственных потребителей. Выбираем схему питания СН с выпрямленным переменным оперативным током (рис.6.2). Трансформаторы СН присоединяются отпайкой к вводу главных трансформаторов. Такое включение обеспечивает возможность пуска ПС независимо от напряжения в сети 10кВ.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11