- •1. Задание на курсовое проектирование
- •2. Содержание
- •3. Расчет электрической части подстанции
- •3.1. Определение суммарной мощности потребителей подстанции
- •3.2. Выбор силовых трансформаторов
- •3.3. Выбор схемы главных электрических соединений подстанции
- •3.4. Расчет рабочих токов
- •3.5. Расчет токов короткого замыкания
- •Расчет тока кз в точке к1
- •Расчет тока кз в точке к2
- •Расчет тока кз в точке к3
- •3.6. Выбор электрических аппаратов.
- •3.6.1. Выбор выключателей.
- •3.6.2. Выбор разъеденителей, отделителей и короткозамыкателей.
- •3.6.3. Выбор измерительных трансформаторов
- •3.6.5. Выбор шин
- •3.6.6. Выбор изоляторов
- •Список использованной литературы
3.6.2. Выбор разъеденителей, отделителей и короткозамыкателей.
Выбор разъединителей для РУВН сведен в табл.3.6.2.1.
табл.3.6.2.1.
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные разъединителя РДЗ-2-220/1000 УХЛ1 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
220 |
Uн, кВ |
220 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
0,213 |
Iн, кА |
1 |
| ||
|
iУ, кА |
1,796 |
iпр.с, кА |
100 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
0,127 |
Вкн, кА2с |
4800 |
| ||
Выбор разъединителей для РУСН сведен в табл.3.6.2.2.
табл.3.6.2.2.
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные вводного разъединителя РУСН РДЗ-2-35/2000 УХЛ 1 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
35 |
Uн, кВ |
35 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
1,237 |
Iн, кА |
2 |
| ||
|
iУ, кА |
9,706 |
iпр.с, кА |
80 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
4,19 |
Вкн, кА2с |
2977 |
| ||
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные секционного разъединителя РУСН РДЗ-2-35/1000 УХЛ 1 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
35 |
Uн, кВ |
35 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
0,825 |
Iн, кА |
1 |
| ||
|
iУ, кА |
9,706 |
iпр.с, кА |
63 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
4,19 |
Вкн, кА2с |
1875 |
| ||
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные фидерного разъеденителя РУСН РДЗ-2-35/1000 УХЛ 1 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
35 |
Uн, кВ |
35 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
0,412 |
Iн, кА |
1 |
| ||
|
iУ, кА |
9,706 |
iпр.с, кА |
63 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
4,19 |
Вкн, кА2с |
1875 |
| ||
Выбор разъединителей для РУНН не
производится, т.к. оно выполнено в виде
ЗРУ.
Короткозамыкатели и отделители схемой подстанции не предусмотрены.
3.6.3. Выбор измерительных трансформаторов
Выбор трансформаторов тока.
Питание всех токовых измерительных приборов осуществляется от трансформаторов тока (ТА). Используются ТА с несколькими сердечниками: один или несколько соответствующего класса точности для питания измерительных приборов, другие - для релейных защит.
Трансформаторы тока выбираем по уровню допустимого напряжения, нагреву рабочим током и по требуемому классу точности, проверяем по электродинамической и термической стойкости токам КЗ.
Выбор трансформатора тока для РУВН:
Класс точности – 0,2.
Номинальный вторичный ток ТА I2= 5A.
Проверка на выполнение условия
:
где:
- Z2н= 2,5 – номинальная нагрузка ТА в требуемом классе точности 0,2;
- Z2 –
вторичная расчетная нагрузка.
.


где:
- Rприб,Sприб– сопротивление и мощность измерительных приборов;
- Rконт= 0,05 Ом (при 2-3 приборах) [2] – сопротивление контактов вторичной цепи ТА.
Для расчета Sприбоформляю таблицу 3.6.3.1.
|
Наименование
прибора |
Тип прибора |
Нагрузка ТА от приборов (Sприб) | ||
|
Фаза А |
Фаза В |
Фаза С | ||
|
Амперметр |
Э-378 |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
Счетчик активной мощности |
И-670и |
2,5 |
|
2,5 |
|
Реле тока |
РСТ-14-24 (РТ-40/20) |
0,2 |
0,2 |
0,2 |
|
ИТОГО: |
|
2,8 |
0,3 |
2,8 |
Ом
Сопротивление монтажных проводов вторичных цепей ТА:

где:
- lрас– расчетная длина проводов.lрас= 3l[2];
- l= 85-130 м (220 кВ), - длина соединительных проводов от ТА до приборов [2];
-
=0,0175
Ом·мм2/м – удельное сопротивление
медного провода [2];
- q= 2,5 мм2– сечение провода [2].
Ом

Рис.3.6.3.1. Схема соединения приборов
Вторичная расчетная нагрузка:

Результаты выбора ТА для РУВН сведены в таблицу 3.6.3.2.
таблица 3.6.3.2
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные трансформатора тока ТБМО-220 УХЛ1 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
220 |
Uн, кВ |
220 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
0,213 |
Iн, кА |
0,3 |
| ||
|
Z2Ом |
2,262 |
Z2н, Ом |
2,5 |
| ||
|
iУ, кА |
1,796 |
iпр.с, кА |
102 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
0,127 |
Вкн, кА2с |
1600 |
| ||
Выбор трансформатора тока для РУСН:
Класс точности – 0,5.
Номинальный вторичный ток ТА I2= 5A.
Результаты выбора ТА для РУСН сведены в таблицу 3.6.3.3.
таблица 3.6.3.3.
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные вводного трансформатора тока ТФЗМ-35Б-1У1 |
Условия выбора | ||
|
Uуст, кВ |
35 |
Uн, кВ |
35 |
|
|
Iраб.max, кА |
1,237 |
Iн, кА |
1,5 |
|
|
Z2Ом |
2,262 |
Z2н, Ом |
10 |
|
|
iУ, кА |
9,706 |
iпр.с, кА |
160 |
|
|
Вк.рас., кА2с |
4,19 |
Вкн, кА2с |
5043 |
|
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные секционного трансформатора тока ТФЗМ-35Б-1У1 |
Условия выбора | ||
|
Uуст, кВ |
35 |
Uн, кВ |
35 |
|
|
Iраб.max, кА |
0,825 |
Iн, кА |
1 |
|
|
Z2Ом |
2,262 |
Z2н, Ом |
10 |
|
|
iУ, кА |
9,706 |
iпр.с, кА |
106 |
|
|
Вк.рас., кА2с |
4,19 |
Вкн, кА2с |
441 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные фидерного трансформатора тока ТФЗМ-35Б-У1 |
Условия выбора | ||
|
Uуст, кВ |
35 |
Uн, кВ |
35 |
|
|
Iраб.max, кА |
0,412 |
Iн, кА |
600 |
|
|
Z2Ом |
2,262 |
Z2н, Ом |
10 |
|
|
iУ, кА |
9,706 |
iпр.с, кА |
64 |
|
|
Вк.рас., кА2с |
4,19 |
Вкн, кА2с |
441 |
|
Выбор трансформатора тока для РУНН:
Решено было оставить встроенные трансформаторы тока ТЛК-10
Класс точности – 0,5.
Номинальный вторичный ток ТА I2= 5A.
Результаты выбора ТА для РУНН сведены в таблицу 3.6.3.4
таблица 3.6.3.4.
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные вводного трансформатора тока ТЛК-10 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
10 |
Uн, кВ |
10 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
1,49 |
Iн, кА |
1,5 |
| ||
|
Z2Ом |
0,337 |
Z2н, Ом |
10 |
| ||
|
iУ, кА |
39,149 |
iпр.с, кА |
100 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
60,454 |
Вкн, кА2с |
4000 |
| ||
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные секционного трансформатора тока ТЛК-10 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
10 |
Uн, кВ |
10 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
0,77 |
Iн, кА |
0,8 |
| ||
|
Z2Ом |
0,337 |
Z2н, Ом |
10 |
| ||
|
iУ, кА |
39,149 |
iпр.с, кА |
100 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
60,454 |
Вкн, кА2с |
2400 |
| ||
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные фидерного трансформатора тока ТЛК-10 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
10 |
Uн, кВ |
10 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
0,257 |
Iн, кА |
0,3 |
| ||
|
Z2Ом |
0,337 |
Z2н, Ом |
10 |
| ||
|
iУ, кА |
39,149 |
iпр.с, кА |
100 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
60,454 |
Вкн, кА2с |
2400 |
| ||
Выбор трансформаторов напряжения.
Выбор производится по следующим параметрам:
1) напряжению
;
2) конструкции и схеме соединения обмоток;
3) классу точности

где:
- S2н– номинальная мощность в выбранном классе точности.
Класс точности принимаем 0,5.

Расчет производится в табличной форме
(таблица 3.6.3.5.). Сечение проводов принимаем
1,5 мм2(медь).
таблица 3.6.3.5.
|
Прибор |
Тип прибора |
Мощность, потребляемая 1катушкой |
Число катушек |
cosφ |
sinφ |
Число приборов |
Суммарная потребляемая мощность | |
|
Р, Вт |
Q, ВАр | |||||||
|
Вольтметр |
Э-335 |
2,0 |
1 |
1 |
0 |
1 |
2,0 |
0 |
|
Счетчик активной энергии |
И-670м |
2,0 |
2 |
0,38 |
0,925 |
2 |
8,0 |
19,4 |
|
Реле напряжения |
РН-51 |
|
|
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
|
ИТОГО |
|
|
|
|
|
|
11,0 |
19,4 |
ВА
Класс точности 0,2.
Результаты по выбору трансформатора напряжения сведены в таблицу 3.6.3.6.
таблица 3.6.3.6.
|
Расчетные величины |
Каталожные данные трансформатора напряжения РУВН НОГ – 220 У1 |
Условия выбора | ||
|
Uуст, кВ |
220 |
Uн, кВ |
220 |
|
|
S2∑, ВА |
22,298 |
S2, ВА |
150 |
|
|
Расчетные величины |
Каталожные данные трансформатора напряжения РУСН ЗНОМП – 35 У1 |
Условия выбора | ||
|
Uуст, кВ |
35 |
Uн, кВ |
35 |
|
|
S2∑, ВА |
22,298 |
S2, ВА |
100 |
|
|
Расчетные величины |
Каталожные данные трансформатора напряжения РУНН ЗНОЛП – 10 У1 |
Условия выбора | ||
|
Uуст, кВ |
10 |
Uн, кВ |
10 |
|
|
S2∑, ВА |
22,298 |
S2, ВА |
50 |
|
3.6.4. Выбор трансформаторов собственных
нужд
Состав потребителей собственных нужд (с.н.) зависит от типа подстанции, электрооборудования, мощности силовых трансформаторов.
Потребителями с.н. подстанций являются электродвигатели обдува трансформаторов, обогреватели приводов отделителей и короткозамыкателей, шкафов КРУН, а также освещение.
Мощность трансформатора с.н.:
кВА
Выбираем трансформатор ТМ-630/10
таблица 3.6.4.1.
|
Номинальная мощность, кВА |
Номинальные напряжения, кВ |
Потери, кВт |
Напряжение КЗ, % |
Ток ХХ, % | |||||
|
ВН |
НН |
ХХ |
КЗ |
|
| ||||
|
630 |
10 |
0,4 |
1,56 |
7,60 |
5,5 |
2,0 | |||
Для последующего выбора выключателя трансформатора с.н. рассчитываем рабочий ток:
А
Выбор выключателя оформлен в таблице 3.6.4.2.
таблица 3.6.4.2.
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные выключателя ВРС-10 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
10 |
Uн, кВ |
10 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
0,051 |
Iн, кА |
0,630 |
| ||
|
IПС, кА |
14,963 |
Iоткл.н, кА |
20 |
| ||
|
iУ, кА |
39,149 |
iпр.с, кА |
51 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
60,454 |
Вкн, кА2с |
1200 |
| ||
Выбор трансформатора тока оформлен в
таблице 3.6.4.3.
таблица 3.6.4.3.
|
Расчетные
величины |
Каталожные данные трансформатора тока ТЛК-10 |
Условия выбора | ||||
|
Uуст, кВ |
10 |
Uн, кВ |
10 |
| ||
|
Iраб.max, кА |
0,051 |
Iн, кА |
0,1 |
| ||
|
Z2Ом |
0,337 |
Z2н, Ом |
10 |
| ||
|
iУ, кА |
39,149 |
iпр.с, кА |
100 |
| ||
|
Вк.рас., кА2с |
60,454 |
Вкн, кА2с |
2400 |
| ||
Оперативный ток подстанции.
Источником постоянного оперативного тока служат аккумуляторные батареи, которые выбирают по необходимой емкости (типовому номеру), по уровню необходимого напряжения и схеме присоединения к шинам.
Типовой номер батареи (N) рассчитывается по формуле:

где:
- 1,05 – коэффициент запаса, учитывающий понижение энергии батареи при старении [2];
- j = 18 A/N– допустимая нагрузка аварийного разряда, приведенная к первому номеру аккумулятора в зависимости от температуры электролита (200С)
[2, Рис. 3.2.];
Iав= 60 А – нагрузка установившегося аварийного разряда.

Принимается типовой номер аккумулятора N= 4 и выбирается аккумуляторные батареи СК – 4. Технические данные представлены в таблице 3.6.4.4.
таблица 3.6.4.4.
|
Тип |
Номинальная ёмкость, А·ч |
Номинальное напряжение, В |
Ток заряда, А |
Режим разряда |
Конечное напряжение разряда, В, при длительности разряда,ч | ||||||||||||||||
|
10ч |
3ч |
1ч |
0,5ч |
0,25ч |
| ||||||||||||||||
|
Ток, А |
Емкость, А·ч |
Ток, А |
Емкость, А·ч |
Ток, А |
Емкость, А·ч |
Ток, А |
Емкость, А·ч |
Ток, А |
Емкость, А·ч |
3-10 |
0,25-2 | ||||||||||
|
СК-4 |
144 |
8 |
36 |
14,4 |
144 |
36 |
108 |
74 |
42 |
100 |
50 |
128 |
32 |
7,2 |
7 | ||||||
Количество элементов, присоединенных
к шинам в режиме постоянного подзаряда:
элементов
где:
- n0– число основных элементов в батарее;
- Uш– напряжение на шинах (у большинства подстанций 233 В) [2];
- Uп.з.– напряжение на элементах в режиме подзаряда (2,15 В) [2].
В режиме дозаряда при повышенном напряжении на элементе (2,5В) [2] к шинам присоединяется минимальное количество элементов (nmin):
элементов
В режиме аварийного разряда при напряжении на элементах (1,75В) [2], а на шинах не ниже номинального (220 В):
элементов
В качестве подзарядных устройств используем выпрямительное устройство ВАЗП-380/260-40/80 на напряжение 260-380В и ток 40-80А.

















































































