- Ограничители перенапряжения предназначены для защиты изоляции токоведущих частей, изоляции силового оборудования и изоляции аппаратуры от коммутационных и атмосферных напряжений.
- Трансформаторы тока предназначены для уменьшения величины тока до значений удобных для питания измерительных приборов и реле, также для изоляции цепей измерения и защиты от цепей высокого напряжения, возможность вывести измерительные приборы и реле на большие расстояния от места измерения в щитовую.
- Трансформаторы напряжения предназначены для понижения высокого напряжения до стандартного и для отделения цепей измерения, учёта электроэнергии и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.
- Заградительный реактор предназначен для пропуска токов частотой 50 Гц к силовому трансформатору.
- Конденсатор связи предназначен для пропуска токов частотой более 50 Гц к высокочастотному приёмо-передатчику.
Выбор аппаратуры и токоведущих частей подстанции. Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции
Для обеспечения надёжной работы аппаратуры и токоведущих частей электроустановки необходимо правильно выбрать их по условиям длительной работы в нормальном режиме и проверить для условий кратковременной работы в режиме к.з.
Выбор аппаратуры и токоведущих частей выполняются по номинальному току и напряжению .
где Iраб max – максимальный рабочий ток присоединения, в котором установлен аппарат, А;
Iном – номинальный ток аппарата, А;
Uуст – номинальное напряжение установки, кВ;
Uном – номинальное напряжение аппарата, кВ.
Максимальный рабочий ток вводов транзитной ТП:
,
где Sном тр Σ – суммарная номинальная мощность силовых трансформаторов, кВА;
kпр – коэффициент перспективы (kпр=1,3);
kтр – коэффициент транзита (kтр=2 для опорных ТП).
Расчёт максимального рабочего тока вводов транзитной ТП, А:
.А
где kрн1 – коэффициент распределения нагрузки по шинам первичного напряжения (kрн1=0,75).
Расчёт максимального рабочего тока сборных шин транзитной ТП, А:
(2.
Максимальный рабочий ток сборных шин транзитной ТП:
Максимальный рабочий ток сборных шин СН и НН:
(2.1.6)
где kрн2 – коэффициент распределения нагрузки на шинах вторичного напряжения (kрн2=0,6).
Расчёт максимальных рабочих токов сборных шин СН и НН, А:
.
Максимальный рабочий ток фидеров районных потребителей:
, (2.1.7)
где Sф max – полная мощность потребителя, кВА;
Uном (35,10) – номинальное напряжение соответствующее напряжению фидера районного напряжения, кВ.
Расчёт максимальных рабочих токов фидеров районных потребителей, А:
Максимальный рабочий ток фидера контактной сети 2×27,5 кВ принимаем, А:
(2.1.8)
Максимальный рабочий ток обмоток ВН и НН районного трансформатора,
(2.1.9)
Расчёт максимальных рабочих токов обмоток ВН и НН районного трансформатора, А:
Максимальный рабочий ток сборных шин 10 кВ:
(2.1.10)
Расчёт максимального рабочего тока сборных шин 10 кВ, А:
Максимальные рабочие токи в цепи ввода трансформатора собственных нужд (ТСН):
(2.1.11)
где Sном ТСН – номинальная мощность ТСН, кВА;
Uном 1(2) – номинальное напряжение первичной (вторичной) обмотки ТСН, кВ.
Расчёт максимальных рабочих токов в цепи ввода трансформатора собственных нужд (ТСН), А:
Выбор сборных шин и токоведущих элементов. Выбор изоляторов
Шины открытых РУ-27,5; 35; 110; 220 кВ выполняют сталеалюминевыми гибкими проводами марки АС.
Выбор сечения сборных гибких шин и проводов всех присоединений выполняем по длительно допускаемому току:
(2.2.1)
где Iдоп – длительно допускаемый ток для выбранного сечения, А;
Iраб max – максимальный рабочий ток токоведущих элементов, А.
Выбор сборных гибких шин и проводов всех присоединений сводим в таблицу 10.
Таблица 10. Выбор сборных гибких шин и поводов всех присоединений.
Наименование присоединения
Тип провода
Условие выбора
- по длительно допускаемому току, А
Ввод 110 кВ
АС-240/56
610341,162
Обмотка ВН силового трансформатора
61098,412
Сборные шины ВН ТП
610255,871
Обмотка СН силового трансформатора
АС-300/39
710618,59
Сборные шины СН ТП
АС-185/29
510494,872
Обмотка ВН районного трансформатора
АС-70/11
26598,974
Обмотка НН силового трансформатора
АС-400/22
830787,296
Сборные шины НН ТП
АС-300/66
680629,837
Фидера к/сети
АС-150/19
450400
В РУ-10 кВ применяются жесткие алюминиевые шины. При токах до 3 кА применяются однополосные и двухполосные шины прямоугольного сечении; при больших токах – шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают меньшие потери и лучшие условия охлаждения.
Выбор сборных жёстких шин сводим в таблицу 11.
Таблица 11. Выбор сборных жёстких шин
Тип шины
РУ-10 кВ
АДО-30×4
365277,128
Выбор силовых кабелей линий не тяговых потребителей выполняем:
- по номинальному напряжению:
(2.2.2)
где Uном – номинальное напряжение токоведущего элемента, кВ;
Uраб– рабочее напряжение линии (РУ), кВ.
Маркировка кабелей: А – токоведущая жила алюминиевая; А – оболочка алюминиевая; ОС – отдельная оболочка каждой жилы свинцовая; Ц – бумажная изоляция с нестекающими массами; Б – броня из плоских стальных лент; л - подушка под бронёй из крепированной бумаги, пропитанной битумом + одна пластмассовая лента; Шв – наружный покров из поливинилхлоридного шланга; 3 – трёхжильный; (сечение одной жилы, мм2 – номинальное напряжение, кВ).
Шины ОРУ 10; 27,5 и 110 подвешивают на изоляторах ПФ или ПС, собранных в гирлянды или используют полимерные подвесные изоляторы. Выбор изоляторов сводим в таблицу 14.
Таблица 14. Выбор подвесных изоляторов
Характеристики изоляторов
РУ-110 кВ
РУ-27,5 кВ
Тип изоляторов
ЛК-120/110
ЛК-120/35
3×ПС-70
Номинальное напряжение, кВ
110
27,5
10
Разрушающая сила
при растяжении, кН
120
70
Длина пути утечки, не менее, мм
2500
900
-
Длина изоляционной части, мм
1010
370
Масса, кг
3,2
1,6
Строительная высота, мм
1377
597
Расстояния между фазами, см
300
160
В РУ-10 кВ жёсткие шины крепят на опорных и проходных изоляторах. Проходные изоляторы применяют для соединения частей электроустановок внутри помещений и для соединения наружных и внутренних частей установок. Выбор опорных изоляторов выполняем:
- по номинальному напряжению (2.2.2);
Выбор проходных изоляторов выполняем:
- по номинальному току:
(2.2.4)
где Iном – номинальный ток токоведущего элемента, А.
Выбор опорных и проходных изоляторов сводим в таблицу 15.
Таблица 15. Выбор опорных и проходных изоляторов
Наименование
присоединения
По конструктивному
исполнению
Типы
изоляторов
Условия выбора
- по номинальному
напряжению, кВ
- по номиналь-
ному току, А
опорный
ОНШ-10-20 УХЛ1
проходной
ИП-10/630-750 УХЛ1
630277,128
Маркировка изоляторов: О – опорный; Н – наружный; Ш – штыревой; И – изолятор; П – проходной; П – подвесной; С – стеклянный; Ф – фарфоровый; ЛК – полимерный; ( номинальное напряжение, кВ / номинальный ток, А – минимальное разрушающее усилие на изгиб, даН); УХЛ – для умеренно-холодного климата; 1 – категория размещения на открытом воздухе.
Выбор коммутационной аппаратуры. Выключатели
Высоковольтные выключатели выбираются по следующим условиям:
- по напряжению установки:
(2.3.1.1)
где Uном уст – номинальное напряжение установки, кВ.
(2.3.1.2)
где Iном – номинальный ток токоведущего элемента, А;
Iраб max - максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают выключатель, А.
- по конструктивному исполнению: масляные с большим или малым объёмом масла; вакуумные; элегазовые.
Выбор высоковольтных выключателей сводим в таблицу 16.
Таблица 16. Выбор высоковольтных выключателей
выключателей
- по
напряжению установки, кВ
номинальному току, А
- по конструктивному исполнению
ВГТ-110-40/1600 У1
110110
1600341,162
элегазовый
ВВС-27,5-20/1600 УХЛ1
27,527,5
1600787,296
вакуумный
ВВ/ТEL-10-20/1000
1000346,41
Маркировка выключателей: В – выключатель; В – воздушный (вакуумный); Т - трёхполюсной; С – обозначение серии; Г – элегазовый; (номинальное напряжение, кВ – номинальный ток отключения, кА / номинальный ток, А). Климатическое исполнение: УХЛ – для районов с умеренно-холодным климатом. Категория размещения: 1 – на открытом воздухе.
Разъединители
Разъединители выбирают:
- по напряжению установки (2.3.1.1);
- по номинальному току (2.3.1.2);
- по виду установки: внутренняя или наружная;
-по конструктивному исполнению: однополюсные или трёхполюсные, с заземляющими ножами или без них, с вертикальным расположением главных ножей или с горизонтальным.
Выбор разъединителей сводим в таблицу 17
Таблица 17. Выбор разъединителей
Марки разъединителей
Тип привода
напряжению
установки, кВ
- по виду установки
РНДЗ.1-110/1000 УХЛ1
ПР-УХЛ1
1000341,162
наружная
трёхполюсной с заземляющими ножами
Ввод ВН силового трансформатора
100098,412
Сборные шины
110 кВ
1000255,817
Ввод СН силового трансформатора
РНДЗ.1-27,5/1000 ХЛ1
ПВ-20У2
2525
1000618,59
Ввод НН силового трансформатора
РНДЗ.1-10/1000 ХЛ1
27,510
1000787,296
2×25 кВ
РНД-25/1000 ХЛ1
1000400
трёхполюсной
РЛНД.1-10/400 ХЛ1
ПРНЗ-10 ХЛ1
400346,41
Маркировка разъединителей: Р – разъединитель; Н – наружной установки; Д – двухколонковый или вертикально-поворотный; З – с заземляющими ножами. Числа после точек означают количество заземляющих ножей. Числа перед дробной чертой и за ней означают соответственно номинальное напряжение, кВ, и номинальный ток, А. Климатическое исполнение: УХЛ – для районов с умеренно-холодным климатом. Категория размещения: 1 – на открытом воздухе.
Предохранители
Предохранители на напряжение свыше 1000 В используют для защиты трансформаторов напряжения (ТН) в РУ-10 кВ. При этом применяют предохранители типа ПКН, ПК и ПКТ (трубчатые с кварцевым заполнителем).
Предохранители выбирают:
- по номинальному напряжению кВ:
- по номинальному току А:
Выбираем предохранитель марки: ПКН 001-10 У3.
Маркировка предохранителей: П – предохранитель; К – кварцевый; Т – для защиты силовых трансформаторов и линий; Н – для трансформаторов напряжения; цифры после букв: первая – наличие ударного устройства (1) или его отсутствие (0), вторая и третья – конструкция контактов, в которых установлен патрон предохранителя. Число после дефиса – номинальное напряжение, кВ. Климатическое исполнение: У – для районов с умеренным климатом. Категория размещения: 3 – в закрытом помещении с естественной вентиляцией.
Выбор измерительных трансформаторов
Выбор объёма измерений
Контрольно-измерительные приборы устанавливаются для контроля электрических параметров в схеме подстанции и расчётов за электроэнергию, потребляемую и отпускаемую ТП.
1. Измерение тока выполняется на вводах силовых трансформаторов со стороны всех ступеней напряжения; на всех питающих и отходящих линиях, фидерах контактной сети, ТСН (по вводу НН).
2. Учёт активной и реактивной энергии с помощью счётчиков выполняется на вводах низкого напряжения понизительных, тяговых трансформаторов, фидерах потребителей, ТСН (счётчик активной энергии устанавливается по вводу НН).
При выборе трансформаторов тока (ТТ) необходимо учитывать его назначение – для присоединения каких видов защит и измерительных приборов предназначен ТТ.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5