На стороне 110 кВ устанавливаются ОПН типа ОПН-110 У1.

Для защиты нейтралей трансформаторов от напряжений, устанавливаем вентильные ОПН.

6. Выбор токоведущих частей на подстанции

6.1 Выбор проводников ошиновки РУ 110 кВ

Для выбора проводников реконструируемой подстанции необходимо знать значение тока в форсированном режиме .

Форсированный ток в проводах можно рассчитать по формуле:

 (6.1)

 (6.2)

где максимальная нагрузка на высшем напряжении;

номинальное напряжение на высшей стороне 110 кВ.

По таблице 2.5 6 [2] "Минимальный диаметр проводов ВЛ по условиям короны" принимается провод АС-70/11,. Расстояние между фазами В = 300 см, фазы расположены горизонтально.

 (6.3)

6.2 Выбор токоведущих частей на напряжение 10 кВ

Выбор кабелей отходящих от шин РУ 10кВ к потребителям подстанции. Потребители 6-10 кВ получают питание по кабельным линия. В зависимости от места прокладки, свойств среды, механических усилий, воздействующих на кабель, рекомендуются различные марки кабелей. Для модернизируемой подстанции по справочнику выбираем кабели с алюминиевыми жилами, прокладываемые в земле.

Для выбора проводников реконструируемой подстанции необходимо знать значение рабочего тока в форсированном режиме .

Для линий отходящих от трансформатора ТДТН:

Применяется провод АС-150/19 с допустимым током

Расчётные рабочие токи:

Принимаем кабель марки ААШВ - кабель с бумажной пропитанной изоляцией, сечением 3 x 50 с допустимым длительным током

Минимальное сечение по термической стойкости:

 (6.4)

где  - для кабеля марки ААШВ.

Принятое сечение проходит по условию проверки по термической стойкости.

6.3 Выбор ошиновки на стороне 10 кВ

Максимальный ток  (см. п.5.4)

Выбираются алюминиевые жёсткие шины прямоугольного сечения 100х8 с допустимым током .

Проверка шин на электродинамическую стойкость.

Так как наибольшие электродинамические усилия возникают при трёхфазном повреждении, поэтому проверка шин на электродинамическую стойкость производится по значению ударного тока трёхфазного КЗ, который согласно пункту 5.4.

Усилия между фазами при протекании тока трёхфазного К. З.,

 (6.5)

где  - расстояние между осями соседних фаз,

Напряжение в материале шин при взаимодействии фаз:

 (6.6)

где  - расстояние между опорными изоляторами шинной конструкции,

;

 - момент сопротивления шин, относительно оси, перпендикулярной

действию усилия, для трёхполосных шин:

 (6.7)

где  - размеры сечения прямоугольных шин.

Выбранные шины удовлетворяют электродинамической стойкости, т.к

7. Проектирование системы измерений подстанции

7.1 Выбор трансформаторов тока

Выбор трансформаторов тока производится по напряжению установки, рабочему току первичной цепи, нагрузке вторичной цепи при выбранном классе точности.

Выбор ТА по вторичной нагрузке выполняется по условию:

 (7.1)

где  - расчётная нагрузка вторичной цепи, Ом;

 - номинальная допустимая нагрузка ТА в выбранном классе точности, Ом.

Так как индуктивное сопротивление вторичной цепи невелико, можно принять, . Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

 (7.2)

Сопротивление приборов:

 (7.3)

где  - мощность, потребляемая приборами, В∙А;

 - вторичный номинальный ток приборов трансформатора тока, А.

Переходное сопротивление контактов принимается:

 - при количестве подключаемых приборов не более трёх;

 - при количестве подключаемых приборов более трёх.

Сопротивление соединительных проводов:

 (7.4)

По рассчитанному сопротивлению  определяется сечение соединительных проводов:

 (7.5)

где  - удельное сопротивление материалов провода:

 для алюминиевых проводов;

 для медных проводов;

 - расчётная длина провода от ТА до приборов, м.

По условиям механической прочности сечение соединительных алюминиевых проводов должно быть не менее 4мм2, медных проводов - не менее 2,5мм2.

7.2 Выбор трансформатора тока в цепи РУ 110 кВ

, :

амперметр ЭА-0702

Выбирается трансформатор ТГФ-110 У1, используется вторая вторичная обмотка в классе точности 0,2:

где ;

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

,

,

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

lрасч=, (7.6)

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 100 кВ l = 50м, поэтому lрасч= 86,6 м.

7.2.1 Выбор трансформаторов тока встроенных в силовые трансформаторы на стороне 110 кВ

, :

амперметр ЭА-0702

Выбирается трансформатор тока ТВТ-110 I-600/5 в классе точности 3:

; ;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

,

,

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

lрасч=,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 100 кВ l = 50м, поэтому lрасч= 86,6 м.

,

Выбор трансформаторов тока в цепи секционного выключателя 110 кВ

, :

амперметр ЭА-0702, ,

Выбирается трансформатор ТГФ-110 УХЛ1, в классе точности 0,5:

;

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

lрасч=,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 100 кВ l = 50м, поэтому lрасч= 86,6 м.

7.2.3 Выбор трансформаторов тока на ввод 10 кВ силового трансформатора

, :

Амперметр ЭА-0702, ;

Ваттметр Ц-301/1, ;

Варметр Ц-301/1, ;

Счётчик активной энергии ЦЭ 6805В, ;

Счётчик реактивной энергии ЦЭ 6811В, ;

Выбирается трансформатор ТПОЛ-10-1000/5 УЗ в классе точности 0,5:

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

lрасч=,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 10 кВ l = 30м, поэтому lрасч= 52 м.

,

7.2.4 Выбор трансформаторов тока на отходящие кабельные линии

, :

Амперметр ЭА-0702, ,

Выбирается трансформатор ТПОЛ-10-200/5 УЗ в классе точности 0,5:

;

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

lрасч=,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 10 кВ l = 20м, поэтому lрасч= 35 м.

,

Выбор трансформатора тока в цепи секционного выключателя 10кВ

, :

Амперметр ЭА-0702, ,

Выбирается трансформатор ТПОЛ-10-1000/5 УЗ в классе точности 0,5:

;

;

;

;

.

По формуле (7.1) определим:

,

По формуле (7.2) определим:

Сопротивление соединительных алюминиевых проводов

lрасч=,

где l - длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 10 кВ l = 30м, поэтому lрасч= 35 м.

,

Выбор трансформаторов тока для подключения измерительных приборов к ТСН

Амперметр ЭА - 0702,

Счётчик активной энергии ЦЭ-6805В,

Выбирается трансформатор тока ТК-20

7.3 Выбор измерительных трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбираются по напряжению установки, конструкции и классу точности. Они устанавливаются на каждой секции сборных шин. В РУ 110/10 кВ устанавливаем трёхфазные трансформаторы типа НАМИ с двумя вторичными обмотками, одна из которых служит для присоединения измерительных приборов, другая для контроля изоляции.

Для того, чтобы трансформатор не вышел из заданного класса точности, необходимо соблюдения условия:

 (7.7)

где нагрузка измерительных приборов трёх фаз, В·А;

номинальная мощность трансформаторов напряжения, В·А.

В качестве соединительных проводов принимаем по условиям механической прочности принимаем алюминиевые провода сечением 4 мм2.

7.3.1 Выбор трансформатора напряжения на стороне 110 кВ

Нагрузкой трансформатора на одну секцию является:

Вольтметр показателей Э-335, ;

Вольтметр регистрирующий Н-344, ;

Частотомер Э-372, ;

Ваттметр Ц-301/1, ;

Варметр Ц-301/1, ;

Счётчик активной энергии ЦЭ-6805В, ;

Счётчик реактивной энергии ЦЭ-6811, .

Выбирается трансформатор напряжения НКФ-110-83У1 в классе точности 0,5

т.е. условие (7.7) выполняется.

7.3.2 Выбор трансформатора напряжения на стороне 10 кВ

Нагрузкой трансформатора на одну секцию является:

Вольтметр показателей Э-335, ;

Вольтметр регистрирующий Н-344, ;

Частотомер Э-372, ;

Ваттметр Ц-301/1, ;

Варметр Ц-301/1, ;

Счётчик активной энергии ЦЭ-6805В, ;

Счётчик реактивной энергии ЦЭ-6811, .

Выбирается трансформатор напряжения НОМ-10-63 У2 в классе точности 1

т.е. условие (7.7) выполняется.

8. Проектирование системы собственных нужд подстанции

Мощность трансформаторов с. н. выбирается по нагрузке с. н. с учетом коэффициентов загрузки и одновременности.

Состав потребителей (нагрузки) с. н. зависит от типа подстанции, мощности силовых трансформаторов, наличия синхронных компенсаторов и типа, электрооборудования.

Таблица 8.1. Потребители собственных нужд подстанции.

По данным таблицы определяем расчетную мощность:

;

;

где коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты загрузки и одновременности ().

Мощность трансформаторов с. н. выбирается: при двух трансформаторах с. н. с постоянным дежурным персоналом

 (8.1),

Для питания сети собственных нужд подстанции используются сухие трансформаторы с естественным воздушным охлаждением при защищенном исполнении серии ТМ.

Принимаются к установке два трансформатора ТМ-160/10 со следующими паспортными данными:

; ;

Коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме определяется выражением:

 (8.2)

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме определяется выражением:

 (8.3)

Коэффициент загрузки трансформатора в аварийном режиме:

Коэффициент загрузки трансформаторов в нормальном режиме:

Коэффициенты загрузки трансформаторов собственных нужд лежат в допустимых пределах.

Для защиты ТСН выбираются предохранители.

Предохранитель - аппарат, для автоматического однократного отключения электрической цепи при КЗ или перегрузке. Для подстанции на постоянном оперативном токе ТСН присоединяется через предохранители к шинам РУ НН.

Выбор предохранителя производится:

по конструкции и роду установки;

по напряжению установки, согласно выражению:

 (8.4)

по номинальному току, согласно выражению:

 (8.5)

где  расчетный ток цепи собственных нужд на стороне 10 кВ, определяется как:

по току отключения, согласно выражению:

 (8.6)

где периодическая составляющая тока КЗ,

По справочной литературе [3] выбирается предохранители типа ПН2-350 с параметрами:

;

;

.

8.1 Предлагаемое к реконструкции оборудование подстанции

Реконструкция электрической части подстанции предусматривает замену: разъединителей; выключателей 110 кВ, 10 кВ; разрядников; трансформаторов тока; шкафов первой и второй секций ЗРУ 10 кВ; электрических счетчиков; дугогасящих катушек, а так же изменение основной схемы РУ 10 кВ и установку дополнительного выключателя 110 кВ для повышения надежности питания потребителей.

Список предлагаемого к реконструкции и нового оборудования приведен в таблице 8.2.

Таблица 8.2. Предлагаемое к реконструкции и новое оборудование ПС.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6