
- •1 Введение
- •2 Расчет мощности подстанции
- •2.1 Расчёт мощности тяговой подстанции постоянного тока
- •2.2 Мощность нетяговых потребителей
- •Все нетяговые потребители:
- •2.3 Полная расчетная мощность для выбора главных понижающих трансформаторов
- •2.4 Выбор главных понижающих трансформаторов
- •2.5 Определение полной мощности подстанции
- •3 Расчёт максимальных рабочих токов
- •4 Расчёт параметров короткого замыкания
- •4.1 Расчётная электрическая схема (см. Лист)
- •4.2 Базисные условия
- •4.3 Эквивалентная электрическая схема замещения
- •4.4 Основные формулы для преобразования схем замещения
- •4.5 Расчёт параметров цепи короткого замыкания (за исключением тяговой сети)
- •4.6 Расчёт токов короткого замыкания в тяговой сети постоянного тока 3,3 кВ
- •5 Выбор токоведущих частей и электрического оборудования подстанций
- •5.1 Выбор и проверка токоведущих частей
- •5.2 Выбор и проверка изоляторов
- •5.2.1 Подвесные изоляторы
- •5.2.2 Опорные изоляторы
- •5.2.3 Проходные изоляторы
- •5.3 Выбор и проверка высоковольтных выключателей переменного тока
- •5.4 Выбор быстродействующих выключателей постоянного тока
- •5.5 Выбор и проверка разъединителей
- •5.6 Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока
- •5.7 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения
- •5.8 Выбор реакторов
- •5.9 Выбор высоковольтных предохранителей
- •5.9 Выбор оборудования для защиты от перенапряжений
- •5.10.1 Защита от грозовых перенапряжений и волн, набегающих с линии
- •5.10.2 Защита электрических подстанций от прямых ударов молнии
- •5.11 Расчёт заземляющего устройства подстанции
- •Выбор аккумуляторной батареи
- •6 Релейная защита
- •6.0.Защита вводов подстанции.
- •6.0.1 Дистанционная защита
- •6.0.2 Т.О. Вводов подстанции:
- •6.1 Защита главных понижающих трансформаторов
- •6.1.1 Максимальная токовая защита трансформатора
- •6.1.2 Защита от перегрузок трансформаторов
- •6.1.3 Токовая отсечка гпт
- •6.1.4 Дифференциальная защита
- •6.1.5. Газовая защита гпт.
- •6.1.6. Термическая защита гпт.
- •6.2 Защита вводов в распределительные устройства низшего напряжения 10 кВ
- •6.8 Защита преобразовательных агрегатов
5.2 Выбор и проверка изоляторов
Для крепления токоведущих частей и их изоляции от заземленных конструкций применяются различные типы подвесных и опорных изоляторов.
5.2.1 Подвесные изоляторы
Подвесные изоляторы предназначены для крепления и изоляции проводов воздушных линий электропередачи, гибких шин открытых распределительных устройств подстанций, которые собираются в подвесные или натяжные гирлянды с определенным количеством изоляторов в зависимости от уровня напряжения. В настоящее время в качестве подвесных изоляторов рекомендуются изоляторы типа ПС (подвесной стеклянный) или ПФ (подвесной фарфоровый).
ОРУ – 110 кВ ПС – 70 9 шт. в гирлянде
Вводы 10 кВ ПС – 70 1 шт. в гирлянде
Подвесные изоляторы на термическую и электродинамическую стойкость по режиму короткого замыкания и по разрушающей нагрузке не проверяются.
5.2.2 Опорные изоляторы
Опорные изоляторы служат для крепления и изоляции жестких шин распределительных устройств.
Условие выбора Uн ≥ Uраб
F ≤ 0,6 Fразр
где
F – сила, действующая на изолятор при КЗ, Н;
Fразр – разрушающая нагрузка на изгиб изолятора, Н;
F = (0,176 i2уL) / а, Н (5.9)
где
L – расстояние между соседними изоляторами одной фазы, м;
а – расстояние между осями шин соседних фаз, м;
СШ – 10 кВ:
Изолятор ОФ – 10 – 750
Fразр = 7358 Н
F = 2999.43Н,
F ≤ 0,6 Fразр
РУ – 3,3 кВ:
Изолятор ОФ – 10 – 1250 кв
Fразр = 12263 Н
F = (0,176· 88,7 2·1) / 0,25 = 5539 Н,
F ≤ 0,6 Fразр
5.2.3 Проходные изоляторы
Проходные изоляторы применяются на подстанциях для соединения частей электроустановки, находящихся внутри и снаружи ячеек, для соединения наружных и внутренних частей электрических аппаратов, частей электроустановки, расположенных на открытом и в закрытом распределительных устройствах.
Условие выбора: Uн ≥≥ Uраб
Iн ≥ Iр. max
F ≤ 0,6 Fразр
Вводы 10 кВ:
Iр. max = 2040 А
Изолятор П – 35/4000 – 3000
Uн = 35 кВ
Iн = 4000 А
Вводы преобразовательных тр-ров 10 кВ:
Iр. max = 356 А
Изолятор ПНМ – 10/1000 - 750
Uн = 10 кВ
Iн = 1000 А
F ≤ 0,6 Fразр
Вводы 3,3 кВ:
Iр. max = 910 А
Изолятор П – 35/4000 – 3000
Uн = 35 кВ
Iн = 4000 А
5.3 Выбор и проверка высоковольтных выключателей переменного тока
Условие выбора Uн ≥ Uраб
Iн ≥ Iр. max
Проверка на электродинамическую стойкость:
1) по предельному периодическому току КЗ
Iпр.с ≥ Iк (5.10)
где
Iпр.с – эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока короткого замыкания по паспорту, кА;
Iк – установившееся значение тока трехфазного короткого замыкания в цепи, где установлен выключатель, кА
2) по ударному току
iпр.с ≥ iу (5.11)
где
iпр.с – амплитудное значение предельного сквозного тока по паспорту, кА
3) на термическую стойкость
I2Т tТ ≥ Вк (5.12)
где
IТ – среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости) по паспорту, кА;
tТ – длительность протекания тока термической стойкости по паспорту, с;
Вк – тепловой импульс тока короткого замыкания, кА2·с
4) по номинальному периодическому току отключения
Iн.откл ≥ Iк (5.13)
где
Iн.откл – номинальный предельно отключаемый ток выключателя по паспорту при его номинальном напряжении, кА;
Iк – ток трехфазного короткого замыкания, кА.
5) по предельно отключаемой мощности
Sн.откл ≥ Sк (5.14)
где
Sн.откл – номинальная предельно отключаемая мощность выключателя по паспорту, МВА;
Sк – мощность трехфазного короткого замыкания по расчету, МВА.
Таблица 5.1
Наиме- нование присое-динений |
Тип выклю-чателя |
Тип при-вода |
Соотношение паспортных и расчетных данных |
||||||
Условия выбора |
Условия проверки |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
Ввод 10 кВ |
ВВЭ - 10 |
Встр. Эл.магн. |
10/10 |
2000/ 1618.5 |
31.5/17.25 |
544/313.72 |
20/14 |
31/28.98 |
2976/371 |