ПРИМЕР КУРС ПРОЭКТА СТАНЦИИ

проводів m = 0,82);

dпр– радіус дроту, dпр = 15,2 мм = 1,52 см.

Визначаємо початкову критичну напруженість електричного поля E0кр, кВ/см:

Напруженість електричного поля E біля поверхні нерозщепленого дроту визначається по виразу:

Визначаємо напруженість електричного поля E біля поверхні нерозщепленого проводу, кВ/см,

При горизонтальному розташуванні проводів напруженість на середньому проводі приблизно на 7% більше величини, визначеної (5.6). Провід не буде коронирувати, якщо найбільша напруженість поля Emax у поверхні будь-якого

1,07·22,49<0,9·33,37 24,06<30,03

Якщо умова (5.7) не виконується, то слід збільшити відстань між фазами D або радіус проводу r0 .

По умовам корони вибраний провід (табл. 5.1) задовольняє.

31

Вибір підвісних ізоляторів

Підвісні ізолятори вибираються залежно від напруги. У ВРП для кріплення гнучких проводів застосовуються підвісні і натяжні гірлянди. Кількість ізоляторів в підвісній гірлянді залежить від номінальної напруги підстанції і умов навколишнього середовища. На механічну міцність підвісні ізолятори на високій стороні можна не перевіряти, оскільки відстані між фазами приймаються великими і при виборі кількості ізоляторів в гірлянді механічні навантаження вже враховані (вага проводів, вітер, ожеледиця і т. д.). Для установок нормального типа застосовують: 35 кВ – 3 - 4 ізолятори в гірлянді; 110 кВ – 6 - 7; 220 кВ – 13 - 14. У натяжній гірлянді кількість ізоляторів збільшується на один. При значному забрудненні атмосфери гірлянду збільшують на 1 - 2 ізолятори або застосовують гірлянди з підвісних ізоляторів спеціальної конструкції з розвиненішою поверхнею. Іноді підвісні ізолятори застосовують і у відкритих установках напругою 6-20 кВ. В цьому випадку достатньо одного ізолятора Таким чином для кріплення гнучких проводів до опор застосовуємо підвісні гірлянди із ізоляторів ПС12–А по 7 штук у гірлянді.

Вибір устаткування на відкритому розподільчому пристрої 110 кВ

Як видно з рис. 1.1 основними елементами відкритому розподільчому пристрої (ВРП) 110 кВ є: роз'єднувачі, віддільники, короткозамикачі, масляні вимикачі, трансформатори струму, розрядники, заземлювачі однополюсні.

При виборі електроустаткування в мережах напругою вище 1000 В слід враховувати:

1)призначенню і роду установки;

2)по конструктивному виконанню (з великим об'ємом масла, з малим об'- ємом масла, повітря і так далі);

3)по номінальній напрузі установки:

де Uс.ном - номінальна напруга устаткування,

Uн- номінальна напруга розподільчого пристрою високої сторони 110 кВ;

4)по тривалому струму:

де I p - розрахунковий струм, вибирається з найбільш несприятливого експлуатаційного режиму приймаємо I p = Iав=273 А (5.4) ,

Iном – номінальний струм устаткування (з табл. А.6);

5)по відключаючої здатності:

де Iпр.с - граничний крізний струм (діюче значення періодичної складової (з

табл. А.6);,

In0 – початкове значення періодичної складової струму к. з. в точці К1

32

де іпр.с– номінальний струм електродинамічної стійкості вимикача (амплітудне значення граничного повного струму) (з табл. А.6),

iу – ударний струм в точці К1 iу=6,04 кА, (4.11);

2)термічну стійкість:

де Вк - тепловий імпульс струму короткого замикання за розрахунком

Вк =8,78 кА2с, (4.22);

Iпр.τ - граничний струм термічної стійкості (з табл. А.6); tτ - тривалість протікання цього струму (з табл. А.6).

Данні по вибору та перевірки устаткування зведені в табл. 5.2

Вибрані апарати умовам вибору задовольняють.

Трансформатори струму у колі трансформатора на стороні високої напруги 110 кВ застосовуються для живлення релейного захисту трансформатора. На стороні високої напруги 110 кВ у колі трансформатора немає електроприладів, які живляться від їх вторинної обмотки, тому ці трансформатори на вторинне перевантаження не перевіряються.

Трансформатори напруги на підстанції з сторони високої напруги 110 кВ не встановлюємо, тому що у колі трансформаторів немає електроприладів, які живляться від трансформаторів напруги, і згідно норм проектування підстанцій [7] у схемі 2 блоків лінія – трансформатор встановлення трансформаторів напруги не передбачається.

Вибір розрядників

Розрядники вибираються:

-по типу;

-по місцю установки;

-по напрузі установки.

Для захисту машин, що обертаються, напругою 6-10 кВ застосовуються магнітно-вентильні розрядники серії РВМ. Для захисту ізоляції трансформаторів і устаткування РУ 3 - 10 кВ застосовуються вентильні розрядники серії РВП. Ізоляцію устаткування напругою 15 - 220 кВ слід захищати вентильними розрядниками серії РВС. Для захисту ізоляції устаткування 15 - 35 кВ, випробувальні напруги якого понижені в порівнянні із загальними вимогами, повинні застосовуватися магнітно-вентильні розрядники серії РВМ. Ізоляцію устаткування на номінальну напругу 110 - 220 кВ із зниженими випробувальними напругами, а також ізоляцію устаткування 330 і 500 кВ слід захищати вентильними розрядниками з магнітним гасінням дуги серії РВМГ. У тих випадках, коли на підстанції 110 кВ встановлені автотрансформатори з пониженим рівнем ізо-

34

ляції, для їх захисту також застосовують магнітно-вентильні розрядники типу РВМГ-110. Вентильні розрядники серії GZ, розрядники PC-10 і РВО-35 полегшеній конструкції призначені для захисту мало відповідального устаткування 6-35 кВ. Комбіновані вентильні розрядники серії РВМК на напругу 330 і 500 кВ призначені для захисту ізоляції напругою 330 і 500 кВ від грозових і внутрішніх перенапружень. Розрядники серії РВМК застосовуються лише в тих випадках, коли необхідний захист ізоляції від внутрішніх перенапружень, а розрядники серії РВМГ не можуть бути встановлені унаслідок їх обмеженої дугогасною і пропускної спроможності

В даний час для захисту мереж 110-500 кВ від атмосферних перенапружень (а також від внутрішніх), разом з вентильними розрядниками застосовуються обмежувачі перенапружень ОПН, що мають ряд переваг в порівнянні з розрядниками (менші габарити і вага при тих же технічних характеристиках), але поки що дорожчі (докладніше див. [5]). В порівнянні з розрядниками, що серійно випускаються, РВМГ нелінійні обмежувачі знижують рівень обмеження комутаційних перенапружень на 30-40 відсотків, атмосферних перенапруженні на 10-20 відсотків.

Число і місця установки вентильних розрядників слід вибирати, виходячи

зприйнятих на розрахунковий період схем електричних з'єднань, числа ВЛ і трансформаторів.

Вентильні розрядники на підстанціях 35-110 кВ з трансформаторами потужністю до 40 МВА, приєднуваних до відгалужень, встановлюються можливо ближче до устаткування, що захищається, особливо до устаткування із зниженим рівнем ізоляції (машини, що обертаються, силова трансформатора), на відстані не більше 10 м від трансформатора.

Підходи до підстанції повинні бути захищені тросовими громовідводами. Для захисту розподільчого пристрою РП 6-10 кВ від хвиль атмосферних перенапружень, що набігають з ВЛ, установка вентильних розрядників прово-

диться відповідно до наступних рекомендацій:

1)установка одного комплекту вентильних розрядників на шинах РУ або у трансформатора достатня для захисту, як трансформатора, так і ізоляції РП, якщо зв'язок трансформатора з РП виконаний кабелями завдовжки не більше 90 м.

При виконанні зв'язку трансформатора з РП відкритим струмопроводом вентильний розрядник, встановлений на збірних шинах РП 6 - 10 кВ, забезпечує захист ізоляції, як РП, так і трансформатора, якщо довжина відкритого струмопровода, не перевищує 60 м, а підхід до лінії 6-10 кВ до РП має кабельну вставку;

2)при установці громовідводів на трансформаторних порталах вентильний розрядник 6-10 кВ у вводах трансформатора забезпечує захист устаткування РП при відстанях між трансформатором і РП не більше 15 м. Захист від грозових і короткочасних внутрішніх перенапружень трансформаторів 110-220 кВ

зрівнем ізоляції нейтралів I і II [8] виконується вентильними розрядниками серії PВС. Магнітно-вентильні розрядники рекомендується застосовувати тільки для захисту трансформаторів, що мають кабельні лінії, що не відключаються,

35

завдовжки більше 110 м.

Пристрій захисту нейтралів рекомендується встановлювати безпосередньо у трансформаторів. Для захисту нейтралів трансформаторів рекомендуються розрядники: при напрузі 150 кВ - РВС-11; 110 KB - РВС-60; 35 кВ - РВС-20.

У ВРП вентильні розрядники (як і вся решта устаткування) повинні встановлюватися на підставах-фундаментах або на металевих конструкціях заввишки 2,5 – 3,0 м від рівня планування підстанції. Розрядники, у яких нижня кромка фарфорового кожуха розташована над рівнем планування підстанції на висоті не менше 2,5 м, дозволяється не обгороджувати. При меншій висоті кромки кожуха розрядники повинні мати постійні огородження.

На підстанціях, виконаних по спрощених схемах, встановлюється по одному комплекту розрядників (на приєднання) і, як правило, по два комплекти на прохідних і багатофидерных підстанціях. На деяких потужних ВРП число встановлюваних комплектів розрядників доходить до чотирьох – п'яти.

Вибір апаратів в нейтралі трансформатора

Як указувалося вище (розділ 4.2), в установках 110 кВ в нейтралі трансформатора передбачається заземлювач нейтралі ЗОН-110, який вибирається за тими ж показниками, що і роз'єднувач. Окрім заземлювача нейтралі ЗОН-110 в нейтралі трансформатора встановлюється розрядник, призначений для захисту нейтралі від комутаційних і атмосферних перенапружень. Розрядники повинні бути вибрані на ту напругу, на яку виконана ізоляція нейтралі трансформатора.

36

ВИБІР І ПЕРЕВІРКА УСТАТКУВАННЯ НА СТОРОНІ 6-10 КВ ПІДСТАНЦІЇ

Вибір типу і конструкції розподільного пристрою на напругу 6-10кВ

Основні положення

Виходячи з вибраної раніше головної схеми електричних з'єднань підстанції, заздалегідь слід вибрати конструкцію розподільчого пристрою (РП) для подальшого зв'язку з нею вибираних електричних апаратів, струмоведучих частин і їх розташування.

Рекомендації по вибору типу конструкції РП представлені в табл. 6.1. На напругу 35 кВ і вище, як правило, виконується відкритий розподільний пристрій (ВРП). При підвищеній вологості і агресивності навколишнього середовища виконується закрите РПЗРП. Проте вартість ЗРП звичайно на 10 - 25 % вище за вартість відповідних ВРП.

* Примітки. ВРП –відкритий розподільчий пристрій. ЗРП – закритий розподільчий пристрій. КРП – комплектний розподільчий пристрій. КРПН – комплектний розподільчий пристрій зовнішньої установки. КРПЕ – комплектний розподільчий пристрій з елегазовою ізоляцією.

Якщо неможливо виконати ЗРП, то застосовується спеціальне захищене устаткування. Останнім часом широке розповсюдження отримали комплектні чарунки "ячейки –рос." як внутрішньої, так і зовнішньої установок [5].

Згідно табл. 6.1 розподіл електроенергії на напрузі 10 кВ здійснюється в ЗРУ, яке виконується з двома секційованими системами шин. Вибір вими-

37

качів

Вимикачі РП НН вибираються за тими ж умовами, що і на стороні ВН (див. розділ 5.3 або таблицю 5.2). З розрахунковими даними необхідно порівнювати номінальні дані тих вимикачів, які поставляються в комплекті з вибраною чарункою. При цьому перевірку необхідно проводити для трьох типорозмірів вимикачів: для чарунки вводу, секційної чарунки і в чарунках ліній, що відходять. Визначаються струми для кожної з них.

Для чарунки вводу максимальний робочий струм на стороні низької напруги трансформатора визначається за формулою (6.1), А. Для двохобмоткового трансформатора без розчеплення вторинної обмотки коефіцієнт прзч=1, для

де Sнтр– номінальна потужність трансформатора підстанції, МВА, табл.3.1; k2з=1,4–допустиме аварійне навантаження трансформатора взимку (3.7а); Uнн–номінальна напруга низької сторони підстанції.

Вимикачі обираються по номінальній напрузі, тривалому струму, вимикаючої здатності, динамічній та термічній стійкості. Для вводу приймаємо 4 чарунки типу КМ-1 табл. А7 (два трансформатора по дві вторинної обмотки з розчепленням). Для них вибираємо масляні вимикачі типу ВМПЭ -10-1600- 20У2 і приводом. Вибір ввідного вимикача наведено в табл. 6.2.

Для чарунки секційного вимикача максимально можливий струм визначаємо, А:

38

Приймаємо 2 чарунки типу КМ-1(дві системи шин для низької сторони для двох трансформаторів з вторинними обмотками з розчепленням). Для них вибираємо масляні вимикачі типу ВМПЭ -10-1000- 20У2 і приводом. Вибір ввідного вимикача наведено в табл. 6.3.

При виборі вимикачів відхідних ліній здійснюємо для найбільш навантаженої лінії

Для чарунки відхідної лінії максимальний робочий струм визначається,

А :

Обираємо вимикач типу ВК-10-630-20У3. Вибір вимикача приведено в табл. 6.4.

Таблиця 6.4

Вибір вимикача відхідної лінії

39

Вибір жорстких шин

Визначаємо номінальний струм трансформатора на низькій стороні, А:

Визначаємо максимальний струм трансформатора на низькій стороні з урахуванням можливого перевантаження, А (6.1):

Imax = Iврмах=1618

Вибираємо шини з табл. А.8 по Imax ≤ Iдопш. Характеристики обраної з табл. А.8 шини приведено в табл.6.5.