Выбор электрооборудования подстанции

 

7.1. Общие положения

 

Общим требованием к электрооборудованию подстанции является обеспечения нормального режима работы и устойчивость его к воздействиям токов КЗ.

 

7.2. Выбор электрооборудования подстанций на стороне ВН

 

7.2.1 Проверка сечения кабелей на действие токов КЗ

Выбранные в разделе 5 высоковольтные питающие линии необходимо проверить на термическое действие токов КЗ. Минимальное сечение кабеля на термическую устойчивость для трехфазного К.З.

                                                                        (7-1)

где:

С – коэффициент для кабелей напряжением 6–10кВ с медными жилами С=140, с алюминиевыми жилами С=95, для алюминиевых шин С=95, для медных шин С=170;

t_пр – приведенное время, с.

Приведенное время

t_пр= t_пр.п.+t_пр.а.,                                                                         (7-2)

где:

t_пр.п. – время периодической слагающей тока КЗ, с;

t_пр.а. – время апериодической слагающей тока КЗ, с;

Величина t_пр.п. определяется по кривым t_пр.п. = ¦(b¢¢) в зависимости от действительного времени протекания тока КЗ t.

t_пр= t_з+t_выкл                                                                               (7-3)

где:

t_з – время действия защиты, с;

t_выкл – время действия выключающей аппаратуры, с;

При проверке принять время действия защиты (по условиям селективности) t_з=0,5с, время действия масляных выключателей ГПП t_выкл =0,14с

t = 0,5 + 0,14 = 0,19с при  и t = 0,19с

t_пр.п.= 0,22с [2–236].

Время апериодической слагающей тока КЗ при действительном времени t < 1 с не учитывается.

В общем случае:

                                                                   (7-4)

В нашем случае:

t_пр = t_пр.п. = 0,22с

Для кабеля АСБ-3х16 коэффициент С = 95,

I_¥ = 0,72кА = 720А, тогда

Выбранное сечение жил кабеля 16 мм²  > 3,6 мм², следовательно, кабель АСБ-3х16 удовлетворяет расчетному току термической устойчивости к токам КЗ.

Если бы выбранный кабель не удовлетворял по условиям термической стойкости, то пришлось бы принять в проекте кабель с ближайшим большим относительно S_min сечением.

 

7.2.2. Выбор выключателей

В разделе 4.2 принять решение об установке со стороны ВН подстанции выключателей нагрузки с предохранителями.

Условия и данные для выбора приведены в таблице 7.1.

 

Таблица 7.1.

Условия выбора	Данные выключателя нагрузки	Расчетные данные
Uвыкл. н ³ UВН	UВН = 10кВ	Uвыкл. н = 10кВ
Iвыкл. н ³ Iр	Iр = 60,6А	Iвыкл. н = 200А

 

Выбираем выключатель нагрузки ВНПз-17 [4-211] с предохранителями ПК-10/100 с номинальным током патрона I_н.п=100А > I_р=60,6А и предельным током отключения I_откл=16,5кА.

При выборе предохранителей по отключающей способности должны быть выполнены условия:  и .

В нашем случае:

I_откл = 16,5кА > I¢¢ = 0,72кА.

                                                                (7-5)

285 МВА > 13,08 МВА.

 

7.2.3. Выбор высоковольтных выключателей

 

Высоковольтные выключатели выбирают по номинальному напряжению, номинальному току, роду установки, конструктивному выполнению, току и мощности отключения, с последующей проверкой на динамическую и термическую устойчивость к токам КЗ.

Проверка выключателя на динамическую устойчивость осуществляется сравнением амплитудного значения i_max по каталогу с расчетным значением ударного тока i_у КЗ: i_max ³ i_у.

Пример: Допустим, что исходные данные таковы:

U_ВН = 10кВ;

I_р = 270А;

I¢¢ = 16,6кА;

I_¥ = 14,15кА;

S_КЗ =302МВА;

i_у = 42,1кА.

 

Электроприемники относятся к I категории надежности электроснабжения.

Во-первых выключатель нагрузки с предохранителями для

электроприемников I категории не может быть применен.

Во-вторых, на напряжение 10кВ не выпускаются выключатели нагрузки на токи, больше 200А, а в данном случае I_р = 270А > 200А.

Необходимо выбрать масляный выключатель ВМП-10-630-20.

Условия и данные для выбора приведены в табл. 7.2.

 

Таблица 7.2

Условия выбора	Данные выключателя	Расчетные данные

 

Термическая устойчивость выключателей характеризуется током термической устойчивости I_t т.е. током, который в течении заданного в каталоге времени t_н нагревает части выключателей не выше максимально допустимой кратковременной температуры.

При проверке на термическую устойчивость выключателей, сравнивают I_t по каталогу с расчетным током термической устойчивости I_{t расч.} для времени t_к, т.е. должно быть выполнено условие: I_t ³ I_{t расч} .

Для выбранного выключателя согласно [4-188] I_t = 20кАпри t_к = 8с.

                                                                        (7-6)

 

7.2.4. Выбор разъединителей

 

Этот раздел выполняется, если на стороне ВН применяются выключатели, размещенные в ячейках КСО.

Выбор разъединителей осуществляется по тем же условиям, что и для выключателей, но без проверки по отключаемому току и мощности КЗ.

Технические данные разъединителей приведены в [4].

 

7.3. Выбор электрооборудования подстанции на стороне НН.

 

7.3.1. Выбор шин

 

Шины РУ выбираются по расчетному току и проверяются на режим короткого замыкания.

Условия выбора шин

                                                                                      (7-7)

где:

I_н – длительно допустимый ток нагрузки шин, А

                                                         (7-8)

где:

k₁ – поправочный коэффициент, при расположении шин горизонтально k₁ = 0,92;

k₂ – коэффициент для многополосных шин;

k₃ – поправочный коэффициент при температуре окружающей среды, отличной от +25°C.

Расчетный ток по формуле(5-2)

                               

По [4-328] выбираем шины алюминиевые окрашенные однополосные, сечением 80х8мм², имеющие допустимый ток 1320А при расположении вертикально.

При расположении шин плашмя

Для проверки шин на динамическую стойкость определяем расчетную нагрузку

                                                          (7-9)

где:

l – расстояние между опорными изоляторами, см;

а – расстояние между осями фаз, см.

В проекте принять l = 50 см; а = 10 см.

Момент сопротивления шин при установке их плашмя (рис.7.1).

                                                                          (7-10)

 

Рис. 7.1. Расположение шин плашмя.

 

Максимальный изгибающий момент при числе пролетов свыше двух

                                                                              (7-11)

 

Напряжение на изгиб

                                                                             (7-12)

Условие проверки шин на динамическую устойчивость:

Наибольшее допустимое напряжение на изгиб G_доп составляет:

· для медных шин 1300кг/см²;

· для алюминиевых шин 650кг/см².

368,6кг/см² < 650кг/см², следовательно по электродинамической устойчивости шины проходят.

Для проверки шины на термическую устойчивость определяют минимальное сечение по формуле (7-1).

Сечение выбранных шин составляет 80х8=640мм² > 72 мм², следовательно, по термической стойкости шина проходит.

 

7.3.2. Выбор автоматических выключателей

 

Автоматические выключатели выбирают номинальным напряжению и току, коммутационной способности.

Технические данные автоматов приведены в [4].

Выбираем трехполюсный автоматический выключатель типа АВМ-15С по [4-311].

 

Таблица 7.3.

Условия выбора	Данные автомата	Расчетные данные

7.3.3. Выбор рубильников

 

Рубильники выбирают по номинальным напряжению и току и проверяют на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ.

Выбираем рубильник трехполюсный серии Р2315 согласно [4-309].

 

Таблица 7.4.

Условия выбора	Данные рубильника	Расчетные данные

 

I_{t расч} определяем по формуле (7-6).

Для рубильника Р2315 по [4-309] I_{t расч} = 900кА при t_к = 1с.

 

Заключение

 

Заключение делается по следующему образцу:

В результате расчета проекта подстанции были получены следующие данные (дополнить пропуски):

- активная электрическая нагрузка подстанции _____ кВт;

- реактивная электрическая нагрузка подстанции _____ квар;

- полная электрическая нагрузка подстанции _____ кВА.

 

Для подстанции было выбрано следующее оборудование (указать число и марку):

1. Трансформаторы:

2. Питающие линии: кабель:

3. Выключатели:

4. Разъединители:

5. Рубильники.

Литература

 

1. Справочник по электроснабжению предприятий. Под общей редакцией А.А. Федорова и Г.В. Сербиновского, издательство “Энергия”, М. 1973г.

 

2. Электроснабжение промышленных предприятий и установок. Б.Ю. Липкин, “Высшая школа”, М. 1990г.

 

3. Справочник энергетика промышленных предприятий. В.А. Гольстрем., А.С. Иваненко., Киев “Техника”, 1977г.

 

4. Электрическая часть электростанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков, М. Энергоатомиздат, 1989г.

 

5. Электроснабжение промышленных предприятий. Н.П. Постников, Г.М. Рубашов. “Стройиздат” Ленинград, 1980г.

 

6. Правила устройства электроустановок. М., Энергоатомиздат, 1985г.

 

 

Приложение 1.1.

Показатели электрических нагрузок приемников ремонтно-механического цеха

 

Наименование электроприемников	Коэффициенты
	КИ	cosj
Металлорежущие станки мелкосерийного производства с нормальным режимом работы – мелкие токарные, строгальные, долбежные, фрезерные, сверлильные, карусельные и расточные	0,12-0,14	0,4-0,5
То же, при крупносерийном производстве	0,16	0,5-0,6
Штамповочные прессы, автоматы, станки: револьверные, обдирочные, зубофрезерные, крупные токарные, строгальные, фрезерные, карусельные и расточные	0,17	0,65
Переносные электроинструменты	0,06	0,5
Вентиляторы	0,6-0,65	0,8
Насосы и компрессоры	0,7	0,8
Кран при ПВ=25%	0,05	0,5
Кран при ПВ=40%	0,1	0,5
Сварочные трансформаторы ПВ=50%	0,2	0,4
Сварочные машины (шовные)	0,2-0,5	0,7
Печи сопротивления с автоматической загрузкой изделий, сушильные шкафы, нагревательные приборы	0,75-0,8	0,95
Печи сопротивления с неавтоматической загрузкой изделий	0,5	0,95
Индукционные печи низкой частоты	0,7	0,35
Дымососы	0,9	0,85
Насос водяной	0,75	0,85
Вентилятор сантехнический	0,65	0,8
Транспортер ленточный	0,55	0,75
Тельфер при ПВ=25%	0,05	0,5

 

Приложение 1.2.

Показатели электрических нагрузок приемников ремонтно-механического цеха

 

Наименование электроприемников	Коэффициенты
	КИ	cosj
Вентиляторы сантехнические	0,67	0,98
Вентиляторы производственные	0,65	0,8
Вентиляторы к стекольным печам	0,7	0,85
Насос водяной	0,75	0,85
Насос песковый	0,7	0,8
Дуговая печь цветного металла	0,7	0,75
Печь сопротивления	0,7	0,95
Печь индукционная с периодической загрузкой	0,7	0,8
Тельфер при ПВ=25%	0,05	0,5
Сварочные машины шовные	0,25	0,7
Транспортер ленточный	0,55	0,75

 

 

Приложение 2

Технические данные комплектных конденсаторных установок

 

Тип установки	Номинальная мощность, квар	Кол-во ступеней, шт.	Примечание
КМ1-0,38-13-3У3 КМ2-0,38-26-3У3 КС1-0,38-14-3У1 КС2-0,38-36-3У3 КС2-0,38-28-3У1 КС1-0,38-25-3У3 КС1-0,38-20-3У1 КС2-0,38-40-3У1 КС0-0,38-12,5-3У3 КС0-0,38-12,5-3У1	13 26 14 36 28 25 20 40 12,5 12,5	3 3 1 3 1 3 1 1 3 1	Технические данные конденсаторов до 1000В
УКБН-0,38-100-50У3 УКБТ-0,38-150У3 УКТ-0,38-150У3 УКБ-0,38-150У3 УКБН-0,38-200-50У3 УКЛН-0,38-300-150У3 УКЛН-0,38-450-150У3 УКЛН-0,38-600-150У3 УКН-0,38-300 УКН-0,38-450 УКН-0,38-600 УКН-0,38-900	100 150 150 150 200 300 450 600 300 450 600 900	2х50 1х150 1х150 1х150 4х50 2х150 3х150 4х150 2х150 3х150 4х150 6х150	Для силовых сетей

 

---

Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 397; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!