На стороне НН(10 кВ) выбираем схему с одной системой сборных шин.
Достоинства схемы является простота наглядность, экономичность, достаточна высокая надежность что можно подтвердить на примере присоединения главной понизительной подстанции (ГПП) к шинам электроустановок двумя линиями W3,W4. При повреждение одной линии (КЗ в точке К2) отключаются выключатели Q2, Q3 и автоматически выключается Q В2, а восстанавливается питание первой секции по линии W4.
При КЗ на шинах в точке К1 отключаются выключатели Q В1, Q6, Q3 и автоматически выключаются QВ2. При отключение одного источника нагрузку принимает оставшийся в работе источник питания.
Однако схемы обладают и рядом недостатков .
При повреждениях и последующем ремонте одной секции ответственные потребители, нормально питающиеся с обеих секций, остаются без резерва, а потребители нерезервированные по сети отключаются на все время ремонта .
В этом же режиме источник питания, подключаемый к ремонтируемой секции, отключаемой на все время ремонта. Последний недостаток можно устранить присоединив источник питания одновременно к двумя секциями, но это усложняет конструкцию распределительного устройства и увеличивает число секций (по две секции на каждый источник).
 |
3 Расчет токов короткого замыкание .
Расчетная схема для определения токов КЗ приведена на рисунке 3.1
Расчет сопротивление ведется в относительных единицах. Задаемся следящими параметрами: на стороне высокого напряжение 
кВ, на стороне низкого напряжение 
кВ, базовая мощность 
МВА.
Рис. 3.1 Расчетная схема для определения токов КЗ
На основании расчетной схемы составляем схему замещения, которая изображена на рисунке 3.2
Рис. 3.2 схема замещения
Определяем сопротивление элементов схемы:
Определяем сопротивление энергосистемы [1]:
(3.1)
где 
относительное номинальное сопротивление системы;
базовая мощность, МВА;
номинальная мощность системы, МВА.
Определяем сопротивление линии электропередач [1]:
(3.2)
где 
индуктивное сопротивление линии на 1 км длины, Ом/км;
длина линии, км;
среднее напрежение, кВ.
Определяем сопротивление трансформаторов [1]:
, (3.3)
где 
относительное сопротивление трансформатора,
напрежение короткого замыкание трансформатора.
Определяем относительное сопротивление на стороне ВН [1]:
, (3.4) 
Рис. 3.3 Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К1.
(3.5)
=0,32
= 
Определяем базовый ток [1]:
(3.6)
где 
базовый ток,
среднее напряжение короткого замыкание в точке К1, кВ.
Определяем начальные значение периодической составляющей тока короткого замыкание в точке К1 [1]:
(3.7)
где 
начальное значение периодической составляющей тока КЗ, кА;
ЭДС системы ( 
Определяем ударный ток при коротком замыкание в точки К1[1]:
(3.8)
где 
ударный коэффициент ( 
=1,7).
Определяем апериодическую составляющую тока КЗ в момент времени t:
(3.9)
где 
время отключения линии при коротком замыкание, с;
собственное время отключения выключателя , с;
с;
время срабатывание релейной защиты, с;
с;
постоянная времени цепи КЗ, с.
Так как система всегда является ударной точкой от места короткого замыкание, то периодическая составляющая тока КЗ для момента времени t равняется периодической составляющей тока КЗ в момент времени ноль.
Расчет токов короткого замыкание в точки К2:
= 
=2,5
Рис. 3.4 Схема замещения для расчета тока КЗ в точке К2.
Определение базового тока [1]:
Находим начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкание в точке К2 [1]:
Определяем ударный ток при коротком замыкании в точке К2 [1]:
Определяем апериодическую составляющую тока короткого замыкание в момент времени t:
Периодическая составляющая тока КЗ в момент времени t равна периодической составляющей в момент времени 0, т.к. подпитка точки КЗ осуществляется от системы, а она удалена от места КЗ.
Результаты расчетов токов КЗ заносим в таблицу 3.1
 |
Расчет токов КЗ Таблица 3.1
| Точки КЗ | 
| 
| 
|  , кА
| 
|
| К1 | 110 | 3,86 | 9,34 | 0,21 | 3,86 |
| К2 | 10 | 14,47 | 32,64 | 2,44 | 14,47 |
Выбор сборных шин.
4.1 Выбор сборных шин на стороне 110 кВ. Так как сборные шины по экономической плотности не выбираются, принимается сечение по допустимому току на стороне вводов высокого напряжение трансформаторов [1]:
Выбор оборудования на стороне высокого напряжения
4.2 Выбор короткозамыкателей на стороне 110 кВ
Выбираем короткозамыкатель КЗ-110 который удовлетворяет условиям выбора:
(4.2.1)
где 
напряжение на стороне ВН подстанции, кВ;
номинальное напряжение выключателя, кВ;
Параметры короткозамыкателя таблица 4.4
Каталожные данные короткозамыкателя КЗ-110
 кВ
|  кА
|  кА/с
|  с
| Привод |
| 110 | 42 | 12,5/3 | 0,12 | ПРК-1У1 |
Проверка по электродинамической стойкости [1]:
(4.2.2)
где 
ток электродинамической стойкости;
Проверяем на термическую стойкость [1]:
(4.2.3)
Проверяем на термическую стойкость:
12,52 
3 
2,13
(4.2.4)
4.3 Выбираем отделителя на стороне ВН 110 кВ.
Выбираем отделитель ОД-110/1000 [1] который удовлетворяет условие работы:
1. Напряжению:
110кВ ≥ 110 кВ;
2. Длительный ток:
где 
токи продолжительных режимов работы электроустановки.
Параметры отделителя ОД-110/1000 записаны в таблицы 4.2
Каталожные данные отделителя ОД-110/1000 Таблица 4.2
| кВ
|  кА
|  кА
| кА/с
|  с
| Привод |
| 110 | 1000 | 80 | 31,5/3 | 0,38 | ПРО-1У1 |
Проверка по электродинамической стойкости [1]:
(4.2.1)
где 
амплитуда предельного сквозного тока главных ножей, кА;
Проверяем на термическую стойкость:
(4.2.2)
(4.2.3)
4.3Выбираем двух колонковый разъединитель с заземлением типа
РДЗ-220/1000;
Технические характеристики разъединителя РНДЗ-110/1000 заносим в таблицу 4.3.1
Технические характеристики разъединителя РНДЗ-110/1000 Таблица 4.3.1
| Тип | Номинальное напряжение, кВ | Номинальный ток, А | Стойкость главных ножей при сквозных токах | ||
| Предельный сквозной ток, кВ | Главные ножи | Заземляющие ножи | |||
| РДЗ-110/1000 | 110 | 1000 | 80 | 31,5/3 | 31,5/4 |
Проверяем разъединитель
1. По электродинамической стойкости:
(4.3.1)
где 
9,34 кА
100 кА 
(4.3.2)
14,47 кА
2. По термической стойкости
(4.3.3)
где 
предельный ток термической стойкости, кА;
длительное протекание тока термической стойкости, с;
тепловой импульс, к 
, (4.3.4)
где 
время отключение КЗ, с;
0,04 с по [1];
31,52 3 = 2976,75 
2,13 кА2с
4.4 Выбор сборных шин.
Выбор сборных шин на стороне 110 кВ. Так как сборные шины по экономической плотности не выбираются, принимается сечение по допустимому току на стороне вводов высокого напряжение трансформаторов .
Так как минимальное сечение по короне 50 
, то принимаем провод марки АС-10/8 с сечением провода 
,наружным диаметром провода d=9,6 мм, допустимой токовой нагрузкой 
словие проверки гибких шин:
Проверка по допустимому току [1]:
(4.3.5)
(4.3.6)
Проверку гибких шин на схлестывание не производим, т.к. 
.
Проверку по термической стойкости не производим т.к. шины голые на открытом воздухе.
Проверка сборных шин по условию короны :
При горизонтальном расположении провод напряжённость электрического поля на средней фазе больше 7%, чем расчетное значение, т.е.
(4.3.7)
где 
начальная критическая напряжённость электрического поля, при котором возникает корона; кВ/см;
напреженость электрического поля провода, кВ/см;
(4.3.8)
где 
коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности (для многопроволочных проводов (m=0,82);
радиус провода;
Рассчитываем напряженность электрического поля около поверхности нерасщеплённого провода:
где 
линейное напряжение;
среднее геометрическое расстояние между проводами фаз;
48,75≥ 35,21
Провод АС10/8 по условию коронации подходит
5 Выбор оборудования на стороне низкого напряжения.
5.1 Выбор линейного выключателя на стороне низкого напряжения:
Условия выбора выключателя [1]:
По напряжению установки [1]:
(5.1.1)
По длительному току [1]:
(5.1.2)
(5.1.3)
Наибольший ток номинального режима на стороне НН для выбора линейного выключателя [1]:
Выбираем выключатель ВНВП-10-320, который удовлетворяет условиям выбора:
Каталожные данные выключателя ВНВП-10-320 заносим в таблицу 5.1 
Каталожные данные выключателя ВВТП-10/630-1600 Таблица 5.1
| Тип |
|
|
|
| Параметры сквозного тока КЗ, кА |
|
|
| ||
| Ток электродинамической стойкости | | |||||||||
| 
| |||||||||
| ВНВП-10-320 | 10 | 320 | 20 | __ | 40 | 16 | 20 | 0,3 | 0,05 | 0,035 |
, кВ
, А
, кВ
с
с
Проверяем выключатель по отключающей способности
Отключение симметричного тока короткого замыкание
(5. 1.6)
Отключение апериодической составляющей тока короткого замыкание
(5. 1.7)
14,1 2,44
где 
номинальное значение апериодической состовляющей в отключеном токе для времени t, кА:
где 
=50%,
Проверяем выключатель по включающей способности
16 
14,47
где 
номинальный ток выключения, кА
(5. 1.10)
(5. 1.11)
Проверяем на электродинамическую стойкость [1]:
(5. 1.12)
Полученые данные заносим в таблицу 5.2
Данные линейного выключателя ВНВН-10-320
Таблица 5.2
| Условия выбора | Каталожные данные | Расчетные данные |
| 10 кВ | 10 кВ |
| 320 А | 
|
| 20 кА 14,1кА | 14,47 кА 2,44кА |
| 16 кА 40 кА | 14,47 кА 32,64 кА |
| 16 кА 40 кА | 14,47 кА 32,64 кА |
| 120 
| 0,41
|
5.2 Выбор сборных шин на стороне НН 10 кВ;
По допустимому току:
Рассчитываем токи продолжительных режимов работы:
Согласно ПУЭ сборные шины и ошиновку выбираем по допустимому тока
По табл.П3.4 выбираем жесткие однополосные алюминивые шины, прямокугольного сечения:
-размеры шин, мм: 30x4;
-сечение одной полосы, : 120;
-масса одной полосы,кг/м: 0,324;
-допустимый ток, А:365;
Условия проверки жеских шин по нагреву (по допустимому току):
(5.2.1)
(5.2.2)
где 
допустимый ток для шины:
Проверяем шины по термической и динамической стойкости:
(5.2.3)
где 
минимальное сечение выбранного проводника;
сечение выбранного проводника;
q=30∙4=120 ;
где 
функция;
(5.2.5)
Проверяем по динамической стойкости:
где 
длина пролета между изоляторами;
момент инерции поперечного сечение шины относительно оси, перпендикулярной направлению изгибающий силы;
поперчное сечение шины
Расположение шины плашмя:
3х0,43 см;
3
Распологаем шины на ребро:
Выбираем расположение шин плашмя с длиной пролета I=0,29 м, что позволяет сэкономить изоляторы.
Проверяем шины на механическую прочность:
где 
допустимое механическое напрежение в материале шин = 40 МПа;
наппрежение выбраных шин;
где 
расстояние между осями полос;
момент сопротивление пакета шинs относительно оси, перпендикулярной десвия усилия, 
;
6. Выбор трансформаторов собственных нужд.
Для выбора трансформаторов собственных нужд необходимо определить состав потребителей собственных нужд:
Нагрузка собственных нужд подстанции:
Таблица 6.1
| Потребитель | Мощность |
|
| Нагрузка | ||
| Единиц | Всего кВт | Установленная мощность, кВт | Установленная мощность, кВАр | |||
| Охлаждение ТДН 25000/110 | 2х2,5 | 5 | 0,85 | 0,62 | 4,25 | 3,1 |
| Подогрев шкафов КРУ-10 | 1 | 12 | - | - | 12 | - |
| Подогрев приводом разъединителей, отделителей и короткозамыкателей | 0,6х23 | 13,8 | - | - | 13,8 | - |
| Отопление освещение вентиляция ЗРУ. Здание раз.персонала | 5 | 5 | - | - | 5 | - |
| Освещение ОРУ 220 кВ | 2 | 2 | - | - | 2 | - |
| Маслохозяйство | 100 | 100 | - | - | 100 | - |
| Итог | - | - | 137,05 | 3,1 | ||
Мощность ТСН выбираем по нагрузке собственных нужд с учетом коэффициента спроса, учитывающего коэффициенты одновременности нагрузки 
где 
установленная активная мощность, кВт;
установленная реактивная мощность, кВАр;
Выбираем ТСН на подстанции при двух ТСН без постоянного дежурства:
Таким образом выбираем 2 ТДН ТМ 
25000/110
Заключение.
В данном курсовом проекте мною был произведен расчет электрической части подстанции напряжением 110/35/10 кВ, расположенной в городе Григориополь.
Было выбрано основное силовое оборудование на высокой и низкой стороне и трансформаторы собственных нужд.
Дата добавления: 2021-02-10; просмотров: 115; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!