Реконструкция подстанции КПД
Определение расчетных электрических нагрузок, принцип действия выбор высоковольтного выключателя. Выполнение расчета сопротивления заземляющего устройства и сопротивления заземления искусственных заземлителей. Определение грозостойкости подстанции.
Рубрика | Физика и энергетика |
Вид | курсовая работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 29.01.2020 |
Размер файла | 1,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Содержание
Введение
1. Определение расчетных электрических нагрузок
2. Выбор трансформаторов на подстанции
3. Расчет трехфазных токов короткого замыкания на ВНподстанции
4. Расчет трехфазных токов короткого замыкания на НН подстанции
5. Расчет однофазного тока короткого замыкания на ВН подстанции
6. Выбор оборудования на ВН стороне
6.1 Принцип действия выбор высоковольтного выключателя
6.2 Выбор трансформатора тока
6.3 Выборразъединителей
6.4 Выбор ОПН
7. Выбороборудования на стороне НН подстанции
7.1 Выборвыключателей
7.2 Выборячеек КРУН
7.3 Выбортрансформатора тока
7.4 Выбортрансформаторов собственных нужд
7.5Выбор трансформатора напряжения
7.6Выборпредохранителей
8. Релейная защита
9. Расчет молниезащиты
9.1 Расчет молниезащиты
9.2 Выполнение расчета сопротивления заземляющего устройства и сопротивления заземления искусственных заземлителей
9.3 Определение импульсного сопротивления заземляющего контура во время грозового сезона
9.4 Определение грозостойкости подстанции
Заключение
Список используемой литературы
Введение
Современные подстанции имеют большое число присоединений к линиям электропередачи разного напряжения, к различным трансформаторам и другим электрическим приборам, что значительно усложняет главную электрическую схему подстанции, которая на крупных подстанциях, как правило, представляет собой систему шин секционированную условиям надежной работы энергосистемы, а так же уменьшение токов короткого замыкания. Рациональное проектирование сетевых подстанций всех типов по категориям электроприемников, в частности рациональное и экономное построение главных электрических схем, выбор параметров оборудования, а также оптимальная расстановка - представляет собой сложную и ответственную задачу.
Необходимо определить тип, число и мощность силовых трансформаторов, выключателей и другой коммутационной аппаратуры, рациональную их расстановку.
Объектом проектирования является понизительная трансформаторная подстанция 110/6кВрайонной электроэнергетической системы. Длина воздушной линии электропередач от энергосистемы до подстанции составляет ВЛ1 - 6,3 км; ВЛ2 - 6,3 км.
Потребители электроэнергии имеют два узла нагрузки, с полной мощностью равной Sмаx = 9 + j1,35 МВА. В состав нагрузки входят потребители 2 и 3 категории по надёжности электроснабжения.
1. Определение расчётных электрических нагрузок
Полная номинальная мощность узла нагрузки составляет:
Переведём значение полной мощности из комплексной формы записи к алгебраической по формуле:
где P = 9 МВт - активная мощность; Q = 1,35МВар - реактивная мощность.
Найдём максимальные токи, протекающие в ВЛ - 110 кВ и в мосту - 6кВ трансформаторапо следующей формуле:
Расчётный ток в ВЛ - 110 кВ:
Расчётный ток в мосту - 6кВ трансформатора:
2. Выбор трансформаторов на подстанции
Так как на подстанции есть потребители второй и третей категории по надёжности электроснабжения, то номинальная мощность каждого трансформатора должна удовлетворять следующим условиям:
В соответствии состандартным рядом мощностей силовых трансформаторов (ГОСТ 9680-77) выбираем 2 ТДН-10000/110-У1.
Переделать описаниеТДН-10000/110-У1 - трехфазный трансформатор с естественной циркуляцией воздуха и масла, с устройством регулирования напряжения под нагрузкой (РПН), номинальная мощность 10 МВА, исполнения У1 - для умеренного климата на открытом воздухе.
Основные технические характеристики трансформатора ТДН -10000/110-У1 электрическая нагрузка заземление высоковольтный
Sн,, кВА |
Uном, кВ |
Потери, кВт |
Напряжение короткого замыкания, % |
Ток холостого хода, % |
Полная масса, т |
|||||
ВН |
СН |
НН |
Pх.х |
Pк.з |
||||||
ТДН-10000/110-У1 |
10000 |
115 |
- |
11 |
10 |
58 |
10,5 |
0,26 |
28,3 |
3. Расчет трехфазных токов короткого замыкания на вн подстанции
Для реконструкции подстанции необходим выбор оборудования по действительным значениям токов короткого замыкания. Линия выполнена проводом марка АС 120/19 протяженностью 6,3 км. Питание подстанции осуществляется по выше упомянутой двухцепной линии с подстанции №22 «Задонье».Имеющий значения тока трехфазного короткого замыкания для 1 и2 секции шин 110 кВ соответственно, с каждой из которых питается линия. За базовую мощность мы принимаем мощность короткого замыкания .
Для подсчета токов короткого замыкания нам нужно найти сопротивления воздушной линии и сопротивление системы.
Так как ,следовательно .
Так как мы выбрали провод марки АС-120/19.
,где
,где
Считаем ток трехфазного короткого замыкания для двух секций шин.
Для выбора оборудования для ВН нужно знать ток электродинамическую стойкости и ток термической устойчивости.
Считаем ток электродинамической стойкости для двух секций шин.
,где
,где-приведенное время действия к.з.,равное 0,6 с,-время который аппарат может выдержать без повреждений( 4 секунды).
Считаем ток термической устойчивости для двух секций шин.
4. Расчет трехфазных токов короткого замыкания на нн подстанции
Для удобства расчетов при выборе оборудования на стороне НН подстанции 6,3 кВ сопротивления трансформатора приводим к средненоминальному напряжению 110 кВ.
Для уточнения расчетов используем поправочный коэффициент равный отношению базового тока по 6 кВ к отношению к базового тока на 110 кВ.
Для расчета к.з. на НН нам нужно знать сопротивление трансформатора которые мы считаем по формулам:
Для подсчета считаем суммарное сопротивление.
Производим расчет короткого замыкания для двух секции шин.
Для выбора оборудования для НН нужно знать ток электродинамическую стойкости и ток термической устойчивости.
Считаем ток электродинамической стойкости для двух секций шин.
,где
Считаем ток термической устойчивости для двух секций шин.
,где-приведенное время действия к.з.,равное 0,6 с,-время который аппарат может выдержать без повреждений.(3 секунды)
5. Расчет однофазного тока короткого замыкания на высокой стороне (110кВ)
Для выбора ОПН нам нужно знать ток однофазного короткого замыкания,значит его необходимо рассчитать.
,где -ток трехфазного короткого замыкания (рассчитан в пункте 3),а K-поправочный коэффициент для расчета тока однофазного короткого замыкания.
где сопротивление прямой последовательности,принимается равным сопротивлению сети ,в нашем случае суммарное сопротивление системы и линии, а сопротивление нулевой последовательности образующиеся вследствие протекания тока короткого замыкания на линии (сопротивление грозозащитного троса) и сопротивления контура заземляющих устройств ОРУ (согласно требованием ПУЭ сопротивление заземляющих устройств не должно превышать 0,5 Ом, ее мы принимаем за величину участвующую в расчетах)
Производим расчет одного фазного короткого замыкания для двух секций шин.
6. Выбор оборудования на высокой СТОРОНЕ (110 кв)
Электрические аппараты в системе электроснабжения должны надежно работать как в нормальном длительном режиме, так и в условиях аварийного кратковременного режима. К аппаратам предъявляется ряд общих требований надежной работы: соответствие номинальному напряжению и роду установки; отсутствие опасных перегревов при длительной работе в нормальном режиме, термическая и динамическая устойчивость при коротких замыканиях, а так же такие требования как простота и компактность конструкций, удобство и безопасность эксплуатации, малая стоимость.
6.1 Принцип действия. Выбор высоковольтного выключателя
Выбор и проверка высоковольтных выключателей производится по номинальному напряжению сети, номинальному току, отключающей способности, электродинамической и термической стойкости. В качестве высоковольтного выключателя выбираем ВРС-110-?-31,5/2500 УХЛ1.
В основе принципа действия данного выключателя лежит механизм гашения дуги в вакуумных выключателях основанный на высокой электрической прочности и усиленных диэлектрических свойствах вакуума. В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке возникает электрическая дуга, которая поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов. При переходе тока через ноль, происходит гашение дуги и восстановление диэлектрических свойств вакуумного промежутка, и дуга между разомкнутыми контактами больше не возникает. Из-за большой электрической прочности вакуума гашение дуги может произойти до перехода тока через ноль, это явление называют срезом тока. Срез тока негативно влияет на сеть, так как вызывает коммутационные перенапряжения, которые могут достигать огромных величин.
Условия выбора выключателей:
1) Выбор по номинальному напряжению:
,
где - номинальное напряжение аппарата, кВ; - номинальное напряжение сети, кВ.
2) Выбор по номинальному току:
,
где - номинальный ток аппарата, А; - максимальный действующий рабочий ток цепи, А,
Выбранные аппараты необходимо проверить по условиям электродинамической и термической стойкости.
а) Проверка на электродинамическую стойкость:
,
где - ток электродинамической устойчивости, кА; - ударный ток короткого замыкания, кА.
б) Проводники, аппараты не должны нагреваться выше максимальной температуры, установленной нормами для кратковременного нагрева при прохождении через них тока КЗ.
,
где - номинальный ток термической стойкости, который аппарат может выдержать без повреждений в течение время ; - установившейся ток КЗ; - приведенное время действия КЗ, равное 0,6 с.
Проверяем выключатель по отключающей способности:
, где - ток отключения, с; - ток отключения, кА.
В настоящее время в устройствах 110- 220 кВ широко применяются вакуумые выключатели. В нашем случае сторона 110 кВ комплектуется вакуумным выключателями типа ВРС-110-ІІІ-31,5/2500 УХЛ1.
Технические характеристики выключателя ВРС-110-ІІІ-31,5/2500 УХЛ1.
Основные технические характеристики выключателя:
- |
Номинальное напряжение, кВ |
110 |
|
- |
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
126 |
|
- |
Номинальный ток при частоте 50 Гц, А |
2 500 |
|
- |
Номинальный ток отключения, кА |
31,5 |
|
- |
Нормированные параметры тока включения, кА: |
||
- |
а) начальное действующее значение периодической составляющей |
31,5 |
|
- |
б) наибольший пик |
81 |
|
- |
Нормированные параметры сквозного тока короткого замыкания, кА: |
||
- |
а) наибольший пик (ток электродинамической стойкости) |
81 |
|
- |
б) среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости для промежутка времени 3 с) |
31,5 |
|
- |
в) начальное действующее значение периодической составляющей |
31,5 |
|
- |
Нормированный ток отключения ненагруженной воздушной линии, А, не более |
31,5 |
|
- |
Собственное время включения, мс, не более |
80 |
|
- |
Собственное время отключения, мс, не более |
32 |
|
- |
Полное время отключения, мс, не более |
47 |
|
- |
Бестоковая пауза при АПВ, с, не менее |
0,3 |
|
- |
Испытательное напряжение внутренней и внешней изоляции полного грозового импульса уровня, кВ |
450 |
|
- |
Абсолютное давление заполнения газа (N2) при 20 °С внутренних изоляционных полостей выключателя, кПа |
115 |
|
- |
Ресурс по механической стойкости, циклов ВО |
10 000 |
|
- |
Масса выключателя, кг |
1645 |
Таблица Условия выбора и проверки выключателя, посредством которого трансформатор №1 присоединён к 1 секции шин-110 кВ
Паспортные данные выключателя |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение ,кВ |
110110 |
||
Номинальный ток , А |
2500 47,76 |
||
Ток отключения , кА |
31,54,683 |
||
Ток электродинамической устойчивости , кA |
8111,92 |
||
Ток термической устойчивости за время , кА |
31,50,7 |
Таблица Условия выбора и проверки выключателя,посредством которого трансформатор №1 присоединён к 2 секции шин-110 кВ
Паспортные данные выключателя |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение ,кВ |
110110 |
||
Номинальный ток , А |
2500 47,76 |
||
Ток отключения , кА |
31,53,396 |
||
Ток электродинамической устойчивости , кA |
818,65 |
||
Ток термической устойчивости за время , кА |
31,50,51 |
6.2 Выбор трансформатора тока
Вместе с разъединителями в ячейках силовых трансформаторов Т1 и Т2 производится замена трансформаторов тока.
Трансформаторы тока выбираем по номинальному напряжению, первичному и вторичному токам, по роду установки (внутренняя, наружная) конструкции, классу точности и проверяем на термическую и электродинамическую стойкость при КЗ. Номинальный первичный ток выбирается с учётом параметров основного оборудования, его перегрузочная способность.
Класс точности ТТ выбирается соответственно необходимой точности измерения: для измерительных приборов класса точности 1 и 1,5 - ТТ класса 0,5; для приборов класса 2,5 - ТТ класса 1; для расчётных счётчиков - ТТ класса 0,5.
Выбор трансформаторов токанеобходимо проверить по условиям:
1. Выбор по номинальному напряжению
2. Выбор по номинальному току
Для ввода 110 кВ силового трансформатора выбираем трансформатор тока серииТВТ-110-ІІІ-300/5 У2.
Трансформаторы тока серииТВТ-110-ІІІ-300/5У2 являются встроенными трансформаторами тока, устанавливаемыми в адаптерах вводов-110 кВсилового трансформатора серии ТмН-1000/110/6-11. В условиях реконструкции подстанции, когда вместо отделителя-110 кВ должны быть установлены нелинейные ограничители перенапряжения, выключатель и трансформаторы тока на одну и туже площадь, конструктивно отдаём предпочтение встроенным трансформаторам тока на данный класс напряжения.
Выбранные трансформаторы тока отличаются высокой надежностью, отсутствием существующих эксплуатационных затрат. Конструкция трансформаторов устойчива к воздействию окружающей среды. Предназначены для передачи сигнала устройствам защиты в установках переменного тока частотой 50 Гц и напряжением 110-220 кВ. Технические характеристики трансформатора тока представлены в таблице
Таблица Технические характеристики ТВТ-110-ІІІ-300/5.
Наименование параметра |
Величина |
|
Номинальное напряжение сети, кВ |
110 |
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
126 |
|
Номинальная частота, Гц |
50 |
|
Номинальный первичный ток, А |
100 |
|
Номинальный вторичный ток, А |
5 |
Выбор и проверку трансформаторов тока производим по следующим параметрам:
Таблица Условия выбора и проверки трансформаторов тока
Паспортные данные трансформатора тока |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение,кВ |
110 110 |
||
Номинальный ток , А |
100 47,76 |
6.3 Выбор разъединителей
Непрерывно растущий спрос на электроэнергию предъявляет повышенные требования к распределительным устройствам и их элементам. В этой связи надежность, а также низкие расходы на эксплуатацию играют большую роль. Опыт эксплуатации постоянно отражается в разработке новых изделий и улучшении существующих.
Наружные разъединители серии РДЗ применяются для подключения и отключения обесточенных участков электрической сети высокого напряжения, а также заземления отключённых участков посредством стационарныхзаземляющихножей. Разъединители РДЗ состоят из отдельных полюсов, которые могут использоваться в однополюсном и трёх полюсном варианте установки на горизонтальной плоскости. Разъединитель РДЗ-110на класс напряжения 110кВ на номинальный ток 1000 А можно размещать на вертикальной плоскости. Полюс разъединителя выполнен в виде двухколонкового аппарата с разворотом главных ножей в горизонтальной плоскости и состоит из цоколя, изоляционных колонн, токоведущей системы и заземляющего устройства.
Технические характеристики выключателя РДЗ-110/1000 УХЛ1
Наименование параметра |
Величина |
|
Номинальное напряжение, кВ |
110 |
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
126 |
|
Номинальный ток, А |
1000 |
|
Ток электродинамической стойкости для разъединителя и заземлителя, кА |
80 |
|
Ток термической стойкости для разъединителя и заземлителя, кА |
31,5 |
Выбор и проверку разъединителей производим по следующим параметрам
Условия выбора и проверки разъединителей для шины 1
Паспортные данные разъединителя |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение ,кВ |
110 110 |
||
Номинальный ток , А |
1000 47,76 |
||
Ток электродинамической устойчивости , кA |
8011,92 |
||
Ток термической устойчивости за время , кА |
31,50,7 |
Условия выбора и проверки разъединителей для шины 2
Паспортные данные разъединителя |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение ,кВ |
110 110 |
||
Номинальный ток , А |
1000 47,76 |
||
Ток электродинамической устойчивости , кA |
808,65 |
||
Ток термической устойчивости за время , кА |
31,50,51 |
6.4 Выбор ОПН
Учитывая тот факт, что при реконструкции подстанции отделитель с короткозамыкателем будут заменены на вакуумный выключатель, для которого при коммутации характерно возникновение коммутационных перенапряжений, для защиты силового трансформатора выбираем электрические аппараты двойного назначения-нелинейный ограничители перенапряжения как для защиты фазной изоляции, так и для защиты изоляции нейтрали.
Мы выбираем следующие ОПН:
ОПН-110/88/10/850 УХЛ1 для защиты фазной изоляции;
ОПНН-110/56/10/850 УХЛ1 для защиты изоляции нейтрали.
Проверка ОПН производится по следующим пунктам:
1) По величине тока взрывобезопасности.
Величина тока взрывобезопасности должна быть выше наибольшей величины тока короткого замыкания в данной точке сети.()
2) По длительному допустимому рабочему напряжению
3) По защитному уровню ОПН при грозовых перенапряжениях
Основные характеристики ограничителей перенапряжений четвертого класса разряда линии для сетей класса 110 кВ категории размещения УХЛ1
Класс напряжения сети, кВ |
110 |
|||
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, д. зн., кВ |
88*) |
|||
Номинальное напряжение, кВ, не менее |
110 |
|||
Классификационное напряжение при классификационном токе 3 мА, кВ, не менее |
115 |
|||
Ток пропускной способности на прямоугольном импульсе длительностью 2000 мкс, А |
850 |
1000 |
1200 |
|
Номинальный разрядный ток, кА |
10 |
|||
Остающееся напряжение на ОПН при импульсе тока 30/60 мкс с амплитудой: |
||||
- 250 А, кВ, не более |
211 |
|||
- 500 А, кВ, не более |
217 |
|||
- 1000 А, кВ, не более |
226 |
|||
Остающееся напряжение на ОПН при импульсе тока 8/20 мкс с амплитудой: |
||||
- 5000 А, кВ, не более |
256 |
|||
- 10000 А, кВ, не более |
282 |
|||
- 20000 А, кВ, не более |
310 |
|||
Остающееся напряжение на ОПН при импульсе 1/4 мкс с амплитудой номинального разрядного тока, кВ, не более |
304 |
|||
Амплитуда импульса большого тока 4/10 мкс, кА |
100 |
|||
Удельная рассеиваемая энергия, по двум импульсам кДж/кВ, не менее |
9,2 |
11,5 |
13,6 |
|
Длина пути утечки внешней изоляции, см/кВ, не менее |
2,85 |
|||
Электрическая прочность наружной изоляции |
по ГОСТ Р 52725 |
|||
Ток взрывобезопасности по ГОСТ Р 52725 |
20 |
|||
Расчетный срок эксплуатации, лет |
30 |
|||
Гарантийный срок хранения в таре изготовителя, лет |
2 |
|||
Гарантийный срок эксплуатации, лет |
5 |
Проверка ОПН-110/88/10/850 УХЛ1 для секции шин 1
Паспортные данные разъединителя |
Условия выбора |
Проверка |
|
По длительному допустимому рабочему напряжению |
88 76,28 |
||
По защитному уровню ОПН при грозовых перенапряжениях |
450 282 |
||
По величине тока взрывобезопасности |
201,83 |
Проверка ОПН-110/88/10/850 УХЛ1 для секции шин 2
Паспортные данные разъединителя |
Условия выбора |
Проверка |
|
По длительному допустимому рабочему напряжению |
88 76,28 |
||
По защитному уровню ОПН при грозовых перенапряжениях |
450 282 |
||
По величине тока взрывобезопасности |
201,32 |
Основные характеристики ограничителей перенапряжений четвертого класса разряда линии для защиты изоляции нейтрали сетей класса 110 кВ категории размещения УХЛ1
Класс напряжения сети, кВ |
110 |
|||
Наибольшее длительно допустимое рабочее напряжение, д. зн., кВ |
56*) |
|||
Номинальное напряжение, кВ, не менее |
73 |
|||
Классификационное напряжение при классификационном токе 3 мА, кВ, не менее |
73 |
|||
Ток пропускной способности на прямоугольном импульсе длительностью 2000 мкс, А |
850 |
1000 |
1200 |
|
Номинальный разрядный ток, кА |
10 |
|||
Остающееся напряжение на ОПН при импульсе тока 30/60 мкс с амплитудой: |
||||
- 250 А, кВ, не более |
134 |
|||
- 500 А, кВ, не более |
138 |
|||
- 1000 А, кВ, не более |
144 |
|||
Остающееся напряжение на ОПН при импульсе тока 8/20 мкс с амплитудой: |
||||
- 5000 А, кВ, не более |
163 |
|||
- 10000 А, кВ, не более |
179 |
|||
- 20000 А, кВ, не более |
197 |
|||
Остающееся напряжение на ОПН при импульсе 1/4 мкс с амплитудой номинального разрядного тока, кВ, не более |
194 |
|||
Амплитуда импульса большого тока 4/10 мкс, кА |
100 |
|||
Удельная рассеиваемая энергия, по двум импульсам кДж/кВ, не менее |
9,2 |
11,5 |
15,0 |
|
Длина пути утечки внешней изоляции, см/кВ, не менее |
2,85 |
|||
Электрическая прочность наружной изоляции |
по ГОСТ Р 52725 |
|||
Ток взрывобезопасности по ГОСТ Р 52725 |
20 кА |
|||
Расчетный срок эксплуатации, лет |
30 |
|||
Гарантийный срок хранения в таре изготовителя, лет |
2 |
|||
Гарантийный срок эксплуатации, лет |
5 |
Проверка ОПНН-110/56/10/850 УХЛ1 для защиты изоляции нейтрали №1
Паспортные данные разъединителя |
Условия выбора |
Проверка |
|
По длительному допустимому рабочему напряжению |
56 44,25 |
||
По защитному уровню ОПН при грозовых перенапряжениях |
450 179 |
||
По величине тока взрывобезопасности |
201,83 |
Проверка ОПНН-110/56/10/850 УХЛ1 для защиты изоляции нейтрали №2
Паспортные данные разъединителя |
Условия выбора |
Проверка |
|
По длительному допустимому рабочему напряжению |
56 44,25 |
||
По защитному уровню ОПН при грозовых перенапряжениях |
450 179 |
||
По величине тока взрывобезопасности |
201,32 |
Завода-изготовитель АО «Завод энергозащитных устройств» в городе Санкт-Петербург выше указанные ОПН имеют фарфоровую покрышку, что в стесненных условиях размещения их на подстанции в ОРУ 110 кВ при реконструкции, данные ОПН имеют сертификат.
7. Выбор оборудования на стороне нн подстанции
7.1 Выбор выключателей
Устанавливаем согласно комплектации КРУ выключатели вакуумные серии ВР-10-20/630 и ВР-10-20/1000 на номинальное напряжение 6 кВ. Расчетные токи КЗ и ударный ток для проверки на электродинамическую и термическую устойчивость рассчитаны в главе 2.5.
Технические характеристики выключателя ВБП-10-20/1000 и ВМП-10-630-20К У3 представлены в таблице
Таблица Технические характеристики выключателя ВБП-10-20/1000
Наименование параметра |
Величина |
|
Номинальное напряжение сети, кВ |
10 |
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
12 |
|
Номинальный ток, А |
1000 |
|
Номинальный ток отключения, кА |
20 |
|
Ток термической стойкости (трехсекундный), кА |
20 |
|
Параметры сквозного тока короткого замыкания, кА - наибольший пик - периодической составляющей |
51 20 |
|
Ток электродинамической стойкости, кА |
51 |
Таблица Условия выбора и проверки выключателя, посредством которого трансформатор №1 присоединён к 1 секции шин-6кВ
Паспортные данные выключателя |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение ,кВ |
106 |
||
Номинальный ток , А |
1000 875,65 |
||
Ток отключения , кА |
207,995 |
||
Ток электродинамической устойчивости , кA |
5120,35 |
||
Ток термической устойчивости за время , кА |
203,58 |
Таблица Условия выбора и проверки выключателя, посредством которого трансформатор №1 присоединён к 2 секции шин-6кВ
Паспортные данные выключателя |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение ,кВ |
106 |
||
Номинальный ток , А |
1000 875,65 |
||
Ток отключения , кА |
207,757 |
||
Ток электродинамической устойчивости , кA |
5119,75 |
||
Ток термической устойчивости за время , кА |
203,47 |
Таблица Технические характеристики выключателя ВМП-10-630-20К У3
Наименование параметра |
Величина |
|
Номинальное напряжение сети, кВ |
10 |
|
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
12 |
|
Номинальный ток, А |
630, |
|
Номинальный ток отключения, кА |
20 |
|
Ток термической стойкости (трехсекундный), кА |
20 |
|
Параметры сквозного тока короткого замыкания, кА - наибольший пик - периодической составляющей |
51 20 |
|
Ток электродинамической стойкости, кА |
51 |
Таблица Условия выбора и проверки выключателя, посредством которого трансформатор №1 присоединён к 1 секции шин-6Кв
Паспортные данные выключателя |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение ,кВ |
106 |
||
Номинальный ток , А |
630 875,65 |
||
Ток отключения , кА |
207,995 |
||
Ток электродинамической устойчивости , кA |
5120,35 |
||
Ток термической устойчивости за время , кА |
203,58 |
Таблица Условия выбора и проверки выключателя, посредством которого трансформатор №1 присоединён к 2 секции шин-6кВ
Паспортные данные выключателя |
Условия выбора |
Проверка |
|
Номинальное напряжение ,кВ |
106 |
||
Номинальный ток , А |
630 875,65 |
||
Ток отключения , кА |
207,757 |
||
Ток электродинамической устойчивости , кA |
5119,75 |
||
Ток термической устойчивости за время , кА |
203,47 |
7.2 Выбор КРУНа
КРУН типа К-37 предназначено для приёма и распределения электрической энергии переменного трёхфазного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц напряжением 6 и 10 кВ. КРУН типа К-37 применяется в качестве распределительных устройств 6-10 кВ, в том числе и распределительных устройств трансформаторных подстанций, включая комплектные трансформаторные подстанции (блочные) 35/6-10, 110/6-10 и 110/35/6-10 кВ.
В целях предотвращения неправильных операций при проведении ремонтно-профилактических и других работ в КРУН имеются блокировки, не допускающие:
1) перемещения выкатной тележки из контрольного положения в рабочее при включенных ножах заземляющего разъединителя;
2) включения высоковольтного выключателя при нахождении выкатной тележки между рабочим и контрольным положениями;
3) перемещения выкатной тележки из рабочего положения в контрольное и обратно при включенном высоковольтном выключателе;
4) вкатывания и выкатывания выкатной тележки с разъединителем под нагрузкой;
5) включения заземляющего разъединителя в шкафе секционного выключателя при рабочем положении выкатных тележек секционного выключателя и секционного разъединителя;
6) включения заземляющего разъединителя сборных шин секции при рабочем положении выкатных тележек ячеек ввода и (или) секционирования;
7) включения и отключения трансформатора собственных нужд под нагрузкой; 8)включения трансформаторов собственных нужд на заземленный участок сети 6-10 кВ;
9) включения заземляющего разъединителя при нахождении тележки в рабочем положении или в промежуточном между рабочим и контрольным положениями;
10) вкатывания тележки шкафа ввода далее контрольного положения при включённых ножах заземления на сторонах ВН и СН подстанции.
Параметры КРУ и комплектующее оборудование |
Серия КРУН |
||
К-37 |
|||
Наибольшее напряжение (линейное), кВ |
6; 10 |
||
Наибольшее напряжение, кВ |
12 |
||
Номинальный ток, А: шкафа |
630; 1000; 1600 |
||
сборных шин |
1000; 1600; 2000; 3200 |
||
Ток электродинамической стойкости главных цепей, кА |
52 |
||
Номинальный ток отключения выключателя, кА |
20 |
7.3 Выбор трансформатора тока
Трансформатор тока ТПЛ 10 кВ предназначен для передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, защиты, автоматики, сигнализации и управления, служит для использования в цепях коммерческого учета электроэнергии в электрических установках переменного тока на класс напряжения до 10 кВт.
· верхнее значение температуры окружающего воздуха для исполнения «У» +50°С, для исполнения «Т» +55°С;
· нижнее значение температуры окружающего воздуха -45°С для исполнения «У», -10°С для исполнения «Т»;
· положение трансформатора в пространстве - любо
Основные технические характеристики трансформатора ТПЛ-СЭЩ-10-81:
Наименование параметра |
Значение параметра |
|||||
Номинальное напряжение, кВ |
10* |
|||||
Наибольшее рабочее напряжение, кВ |
12 |
|||||
Номинальный первичный ток, А |
20, 30, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800 (для ТПЛ-СЭЩ-10-81), 1000, 1500, 2000 |
|||||
Номинальный вторичный ток, А |
5 |
|||||
Номинальная частота, Гц |
50* |
|||||
Число вторичных обмоток, не более |
4 |
|||||
Номинальные вторичные нагрузки с коэффициентом мощности cos ц = 0,8 ВА |
||||||
обмотки для измерения |
5; 10** |
|||||
обмотки для защиты |
15** |
|||||
Класс точности |
||||||
для измерения и учета |
0,2S; 0,2; 0,5S; 0,5 |
|||||
для защиты |
5P или 10Р |
|||||
Номинальная предельная кратность Кном вторичной обмотки для защиты, не менее |
10 |
|||||
Номинальный коэффициент безопасности приборов Кбном вторичной обмотки для измерений, не более |
10 |
|||||
Односекундный ток термической стойкости, кА, при номинальном первичном токе: |
Исп. 01, 21 |
Исп.11, 31 |
Исп.02, 22 |
Исп.1-2, 32 |
Исп.81(изм.1) |
|
20 А |
2 |
- |
3 |
- |
2 |
|
30 А |
3 |
- |
4,5 |
- |
3 |
|
50 А |
5 |
- |
8 |
- |
5 |
|
75 А |
8 |
- |
10 |
- |
8 |
|
100 А |
10 |
- |
16 |
- |
10 |
|
150 А |
16 |
- |
20 |
- |
16 |
|
200 А |
20 |
- |
31,5 |
- |
20 |
|
300 А |
31,5 |
31,5 |
40 |
40 |
31,5 |
|
400 А |
40 |
40 |
- |
- |
40 |
|
600 - 800 А |
- |
- |
- |
|||
1000 - 2000 А |
- |
- |
- |
- |
||
Ток электродинамической стойкости, кА |
Исп. 01, 21 |
Исп.11, 31 |
Исп.02, 22 |
Исп.12, 32 |
Исп.81 (изм. 1) |
|
при номинальном первичном токе |
||||||
20 А |
5 |
- |
7,5 |
- |
5 |
|
30 А |
7,5 |
- |
11,25 |
- |
7,5 |
|
50 А |
12,5 |
- |
20 |
- |
12,5 |
|
75 А |
20 |
- |
25 |
- |
20 |
|
100 А |
25 |
- |
40 |
- |
25 |
|
150 А |
40 |
- |
50 |
- |
40 |
|
200 А |
50 |
- |
78,8 |
- |
50 |
|
300 А |
78,8 |
78,8 |
100 |
100 |
78,8 |
|
400 А |
100 |
100 |
- |
- |
100 |
|
600 - 800 А |
- |
- |
- |
|||
1000 - 2000 А |
- |
- |
- |
- |
7.4 Выбор трансформаторов собственных нужд
В соответствии с «Нормами технологического проектирования ПС» на подстанции устанавливается два трансформатора собственных нужд. Схема подключения ТСН выбирается из условий из условия надежного обеспечения питания ответственных потребителей.
Полная мощность энергоприемников СН:
(кВА)
где =0,8 коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки;, суммарная соответственно активная и реактивная мощности энергоприемников.
№ |
Наименование |
Количество |
Мощность |
||
P, кВт |
Q, кВАр |
||||
1. |
Охлаждение силовых трансформаторов |
16 |
0,25 |
0,1875 |
|
2. |
Освещение ОРУ-110 кВ |
10 |
Ї |
||
3. |
Обогрев приводов вакуумных выключателей-110 кВ |
2 |
0,8 |
Ї |
|
4. |
Обогрев приводов и ячеек выключателей-6 кВ |
1,6 |
|||
5. |
Ремонтное освещение |
3 |
|||
6. |
Освещение ячеек КРУН-6 кВ |
3 |
0,06 |
||
7. |
Обогрев коридора управления КРУН-6 кВ |
9 |
|||
8. |
Освещение коридора управления КРУН-6 кВ |
6 |
0,1 |
||
9 |
Обогрев ОПУ |
18 |
0,8 |
||
10. |
Освещение ОПУ |
18 |
0,1 |
||
11. |
Обогрев шкафов РЗА |
3 |
0,4 |
||
12. |
Обогрев приводов контакторов РПН силовых трансформаторов |
||||
Итого: |
47,38 |
3 |
В качестве ТСН выбираем 2 следующих трансформатора ТМГ 63 и ТМГ 250 .
Полная мощность энергоприемников:
При установке на подстанции двух ТСН условие проверки:
где =1,4 коэффициент допустимой аварийной перегрузки
Предварительно выбираем 2 ТСН ТМГ 63
Проверка
Условие выполняются выбираем в качестве ТМГ-63
ТМГ63 Основные |
||
Производитель |
PaironEnergy |
|
Страна производитель |
Россия |
|
Количество фаз |
3 |
|
Тип трансформатора |
Понижающий |
|
Количество обмоток трансформатора |
2 |
|
Мощность |
63.0 (кВА) |
|
Способ охлаждения обмоток |
Масляный |
|
Материал обмотки |
Алюминий |
|
Масса |
410.0 (кг) |
|
Номинальное напряжение на стороне ВН, кВ |
10 |
|
Номинальное напряжение на стороне НН, кВ |
0,4 |
|
Схема соединения |
У/Ун-0 (звезда-звезда), Д/Ун-11 (треугольник-звезда), У/Zн-11 (звезда-зигзаг) |
|
Климатическое исполнение и категория размещения |
УХЛ1, У1 |
|
Материал обмоток |
медь (медный), Алюминий (алюминиевый) |
|
Нормативные документы |
ГОСТ 11677, ГОСТ Р 52719-2007, МЭК - 76, ГОСТ 30830 |
|
Гарантийный срок |
3 года |
|
Габаритные размеры, мм |
780х760х990 |
|
Вид оборудования |
Трансформатор |
|
Тип оборудования |
Масляный |
|
Серия оборудования |
ТМГ |
|
Полное наименование |
Трансформатор ТМГ 63 10 0,4 масляный |
ТМГ 250(для проведения ремонтных работ)
Нормируемая мощность, кВА |
250 |
||
Высокое напряжение, кВ |
10 (6) |
||
Низкое напряжение, В |
400 |
||
Схема и группа соединений |
У/Zн-11 |
||
Потери КЗ, Вт |
3700 |
||
Напряжение КЗ, % |
4,5 |
||
Потери холостого хода, Вт |
520 |
||
Частота, Гц |
50 |
||
L, мм |
1115 |
||
B, мм |
835 |
||
H, мм |
1110 |
||
Установочные размеры, мм |
550 х 550 |
||
Масса масла, кг |
180 |
175 |
|
Полная масса, кг |
880 |
895 |
|
ПБВ |
±2 х 2,5% |
7.5 Выбор трансформатора напряжения
На каждую секцию шин КРУН предусмотрено по комплекту трансформаторов напряжения НАМИ-10-95. Выбор производится по номинальному напряжению.
Трехфазный антирезонансный масляный трансформатор напряжения типа НАМИ-10-95 УХЛ2 предназначен для установки в электрических сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с изолированной нейтралью с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, устройствам автоматики, защиты, сигнализации и управления.
Параметр |
Величина параметра |
|
Номинальное напряжение, кВ |
10 (или 6) |
|
Номинальное напряжение вторичной основной обмотки, кВ |
0,1 |
|
Номинальное напряжение вторичной дополнительной обмотки, кВ |
0,1 |
|
Наибольшее рабочее напряжение первичной обмотки частоты 50 Гц, кВ |
12 (7,2) |
|
Номинальная трехфазная мощность, ВА, основной вторичной обмотки при измерении междуфазных напряжений при симметричной нагрузке на вводах ab, bc и ca в классе точности 0,5 |
200 |
|
Номинальная трехфазная мощность, ВА, основной вторичной обмотки при измерении междуфазных напряжений при симметричной нагрузке на вводах ab, bc и ca в классе точности 1,0 |
300 |
|
Номинальная трехфазная мощность, ВА, основной вторичной обмотки при измерении междуфазных напряжений при симметричной нагрузке на вводах ab, bc и ca в классе точности 3,0 |
600 |
|
Номинальная трехфазная мощность, ВА, основной вторичной обмотки при измерении фазных напряжений при симметричной нагрузке на вводах ao, bo и co в классе точности 3,0 |
30 |
|
Номинальная мощность дополнительной вторичной обмотки, ВА, в классе точности 3,0 |
30 |
|
Предельная мощность, ВА, первичной обмотки |
1000 |
|
Предельная мощность, ВА, основной вторичной обмотки |
900 |
|
Предельная мощность, ВА, дополнительной вторичной обмотки |
100 |
|
Схема и группа соединения обмоток эквивалентна |
Ун/Ун/П-0 |
|
Климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150 |
УХЛ2 |
|
Номинальное значение климатических факторов для исполнения "УХЛ" категории размещения 2": |
||
-высота установки над уровнем моря, не более, м |
1000 |
|
-температура окружающей среды |
- 60°С ... +40°С |
|
Длина пути утечки внешней изоляции, см |
23 |
|
Средняя наработка до отказа, ч., не менее |
4,4 x 106 |
|
Установленный полный срок службы, лет |
30 |
|
Гарантийный срок службы, лет |
3 |
|
Тип внешней изоляции |
Фарфор |
|
Тип внутренней изоляции |
Маслобарьерная |
|
Масса трансформатора, кг |
93 |
|
Масса масла, кг |
16 |
|
Габаритные размеры, мм |
482х330х575 |
|
Установочные размеры, мм |
286х344 |
7.6 Выбор предохранителей
Условия выбора:
1. Выбор по номинальному напряжению
2. Выбор по номинальному длительному току.
Проверка по току
5,773?31,5
Выбираем в качестве предохранителя ПКТ-101-10-У3
8. Релейная защита
В качестве защиты для присоединений в КРУН-6 кВ выбираем микропроцессорное устройство защиты «Сириус-2-В», которое имеет следующие преимущества:
? исполнение устройства по номинальному току вторичной обмотки ТТ: 5А - для номинального тока 5 А; 1А - для номинального тока 1 А;
- исполнение устройства по напряжению оперативного тока: 24В - для напряжения питания 24 В постоянного тока; 48В - для напряжения питания 48 В постоянного тока; 110В - для напряжения питания 110 В постоянного тока; 220В - для напряжения питания 220 В постоянного или переменного тока; 220В DC - для напряжения питания 220 В постоянного тока;
?функции защиты, выполняемые устройством:
? трехступенчатая максимальная токовая защита (МТЗ) от междуфазных повреждений с контролем двух или трех фазных токов (любая ступень может иметь комбинированный пуск по напряжению, первые две ступени могут быть выполнены направленными);
? автоматический ввод ускорения любых ступеней МТЗ при любом включении выключателя;
? возможность работы МТЗ-1 в качестве ускоряющей отсечки;
? защита от обрыва фазы питающего фидера (ЗОФ);
? сигнализация однофазных замыканий на землю по напряжению нулевой последовательности;
? защита минимального напряжения (ЗМН);
? логическая защита шин (ЛЗШ);
?функции автоматики, выполняемые устройством:
? операции отключения и включения выключателя по внешним командам с защитой от многократных включений выключателя;
? возможность подключения внешних защит, например, дуговой, или от
однофазных замыканий на землю;
? формирование сигнала УРОВ при отказах своего выключателя;
? отключение выключателя по входу УРОВ от нижестоящих выключателей;
? однократное АПВ;
? формирование сигнала АВР на включение секционного выключателя или резервного ввода;
? автоматическое восстановление схемы нормального режима после АВР.
Дополнительные сервисные функции микропроцессорного устройства защиты «Сириус-2-В»:
? определение вида повреждения при срабатывании МТЗ;
? фиксация токов и напряжений в момент аварии;
? измерение времени срабатывания защиты и отключения выключателя;
? измерение текущих фазных токов, напряжений, мощности;
Устройство не срабатывает ложно и не повреждается: ? при снятии и подаче оперативного тока, а также при перерывах питания любой длительности с последующим восстановлением; ? при подаче напряжения оперативного постоянного тока обратной полярности; ? при замыкании на землю цепей оперативного тока.
Расчет дифференциальной токовой защиты двухобмоточного трансформатора серии ТДН-10000/110/6,выполненной с реле серии РНТ-500.
,где -номинальный ток трансформатора на стороне высокого напряжения ,А.-номинальная мощность трансформатора, кВА. -номинальное напряжение обмотки высокого напряжения, кВ.
,где -номинальный ток трансформатора на стороне низкого напряжения ,А. -номинальная мощность трансформатора, кВА. -номинальное напряжение обмотки низкого напряжения, кВ.
,где -вторичный ток в плечах защиты А;-поправочный коэффициент схемы,при соединение трансформаторов тока в и звезду =1,при соединение трансформаторов тока в треугольник =;-коэффициент трансформации трансформатора тока
для встроенных трансформаторов тока серии ТВТ 110-III-300/5 У2
Определяем предварительно первичный ток срабатывания защиты при сквозном токе КЗ
,где -ток срабатывания защиты,отстраиваемый от токов намагничивания трансформатора,А.-номинальный ток трансформатора на стороне высокого напряжения, А
,где -ток срабатывания защиты ,отстраиваемый от максимального значения сквозного тока К.З. -расчетный ток небаланса,обусловленный погрешностью трансформатора ,А
,где -периодическая составляющая тока, протекающего через защищаемую зону, при внешнем К З на обмотке 110 кВ, А;-относительная погрешность трансформатора, приравниваемой 0,1 т.к. трансформатора тока выбираются по кривым 10 % погрешности;-коэффициент однотипности трансформаторов тока, к которым подключено реле если подключены разные трансформатора ,если к реле подключены одинаковые трансформаторы тока ;-коэффициент аперидиочности,для РПН и ДЗТ принимается равным 1 ,т.к. в реле входят БПТ, производящие отстройку от апериодической составляющей тока К.З.
-так небаланса, обусловленный регулированием напряжение под нагрузкой, А
,где -относительная погрешность, обусловленная регулированием напряжения на защищаемом трансформаторе принимается равной половине диапозона регулирования на соответствующей стороне,для данного трансформатора =0,16;-ток небаланса,обусловленный неточностью установки на ВНТ реле расчетных чисел витков для неосновных сторон
,где -расчетное число витков обмоток БНТ для неосновной стороны;-принятое число витков обмоток БНТ реле для неосновной стороны
Предварительный расчет тока срабатывания:
Большее значение из двух принимаем за расчетное:
Определим
,где -число витков обмотки БНТ реле, соответствующее току срабатывания защиты; МДС срабатывания реле, для реле РТН-560 =100AW
-ток срабатывания реле, отнесенный к основной стороне, определяется приведением первичного тока срабатывания защиты ко вторичным цепям трансформаторов тока основной стороны
,где -расчетное число витков обмоток БНТ для неосновной стороны
где -коэффициент трансформации трансформатора тока (для =60)
Уточняем значения
,где -коэффициент отстройки защиты, ранее принимавшийся равным 1,3
Предварительное определение коэффициента чувствительности
,где -ток двухфазного короткого замыкания на стороне низкого напряжения приведенный к стороне высокого напряжения,А
Окончательный определение коэффициента чувствительности
9. Расчет молниезащиты
9.1 Расчет молниезащиты
Так как подстанция была частично защищена одиночным стержневым молниеотводом, рассчитаем оптимальную высоту одиночного молниеотвода для полной защиты подстанции №319 «КПД.»
Нам известна ширина подстанции (а) равная 28 метрам, а так же нам известна длина подстанции (b) равная 35,5 метров,и то что что расчет защиты производился на высоте =5,5(м).
Высчитаем оптимальную высоту молниеотвода.
Для простоты вычисления примем h=29(м)
Рисунок - Зона защиты одиночного стержневого молниеотвода
9.2 Выполнение расчета сопротивления заземляющего устройства и сопротивления заземления искусственных заземлителей
При достаточной густоте сетки, что характерно для современных подстанций, R практически не зависит от диаметра и глубины укладки электродов. Данная R посчитывается по эмпирической формуле:
Длину вертикальных электродов рекомендуется брать в пределах 3-10 м. Устанавливаются они по периметру контура заземления в узлах сетки. Шаг сетки контура заземления рекомендуется принимать в пределах 5 - 10 м. Горизонтальные электроды закладываются на глубину 0,7 м по периметру ОРУ и между ячейками. Таким образом длина горизонтальных электродов:
, где S - площадь, занимаемая ОРУ,
где - длина вертикальных электродов, в этом случае
Стационарное сопротивление заземления подстанции:
9.3 Определение импульсного сопротивления заземляющего контура во время грозового сезона
Формула для определения импульсного сопротивления заземляющего контура во время грозового сезона:
(12)
где - импульсный коэффициент, который рассчитывается по формуле:
(13)
где - среднестатистическое значение тока молнии для РТ.
Ом
9.4 Определение грозостойкости подстанции
Определение грозостойкости подстанции производится по ожидаемому числу лет безаварийной работы М. В настоящее время в качестве критерия эффективности защиты подстанции от грозовых перенапряжений принимается значение М, на порядок превосходящее расчетный срок эксплуатации оборудования подстанции ( у трансформатора примерно 25 лет) и измеряющееся сотнями лет:
где в1 - коэффициент, учитывающий вероятность прорыва молнии в зону защиты молниеотводов (зона защиты молниеотводов рассчитывается с надежностью 0,95). в3 - коэффициент, учитывающий вероятность отключения подстанции из-за набегающих с ЛЭП волн грозовых
перенапряжений. Обычно в3=0, поскольку на подстанции установлены защитные аппараты (ОПН, РВ), обеспечивающие 100% защиту от набегающих волн.
в2 - коэффициент, учитывающий вероятность отключения подстанции из-за перекрытия с молниеотвода на ошиновку при протекании тока молнии через молниеотвод при прямом ударе молнии в молниеотвод.
где - вероятность отключения подстанции.
В свою очередь вероятность отключения подстанции определяется как:
(16)
где - вероятность того, что возникшее перекрытие перейдет в устойчивое короткое замыкание =0,7,
- вероятность перекрытия, определяется как вероятность появления критического тока молнии со значением:
где для линии с двумя тросами (для данного задания),
- высота линейного портала,
- 50% импульсное разрядное напряжение для гирлянды изоляторов, определяется исходя из числа изоляторов в гирлянде.
В соответствии с примером степень загрязнения атмосферы - - II,
тогда эффективная удельная длина пути утечки для РУ 150 кВ:
лэф = 1,5 см/кВ,
В этом случае следует выбрать изолятор ПС-70E, имеющий следующие параметры:
H =146 мм - строительная высота изолятора,
D = 255 мм - диаметр тарелки изолятора,
Ly = 303 мм- геометрическая длина пути утечки,
К = 1 - поправочный коэффициент.
Число изоляторов в гирлянде определяется по формуле:
(18)
В этом случае число изоляторов в гирлянде выбирается равным 14 шт.
Длина гирлянды составляет: 0,977 м, откуда кВ.
Критический ток молнии в этом случае определяется как:
кА.
Вероятность появления такой молнии определяется как вероятность импульсного перекрытия линейной изоляции:
(20)
Число ударов молнии в молниеотводы ОРУ в год, при средней грозовой деятельности 35 ч/год:
(21)
где А и В - длина и ширина подстанции,
h - наибольшая высота молниеотвода.
=0,129 уд/год.
При этих значениях:
Ожидаемое число лет безаварийной работы:
Заключение
Данная работа посвящена повышению надёжности системы электроснабжения электрических сетей Тулэнерго. Актуальность реконструкции ПС 110/6 кВ «КПД» заключается в замене силовых трансформаторов на более современное оборудование. Для проведения реконструкции мною изучены материалы, выданные заказчиком на разработку проекта.
На подстанции производим выбор нового электрооборудования для надежной работы системы и для экономий электроэнергии. Все электрические устанавливаемые аппараты проверены по условиям термической и электродинамической стойкости. При этом электрические аппараты в системе электроснабжения надежно работают как в нормальном длительном режиме, так и в условиях аварийного кратковременного режима, простоты и компактны в конструкции, удобны и безопасны в эксплуатации и простоты обслуживания и эксплуатации.
На стороне 110кВукомплектовываем подстанциювакуумными выключателями ВРС-110-ІІІ-31,5/2500УХЛ1, производства «Нижнету-ринский электроаппаратный завод».
Так как надёжная работа электроустановок немыслима без развитой энергетической системы, то имеет место правильное выполнение и настройка релейной защиты и противоаварийной автоматики. Поэтому в работе произведён выбор релейной защиты и автоматики на микропроцессорных устройствах «Сириус-2-В» , что дает возможность повысить чувствительность защит и значительно уменьшить время их срабатывания, что в совокупности с высокой надежностью позволяет существенно снизить величину ущерба от перерывов в электроснабжении.
Для повышения надёжности и бесперебойности работы систем электроснабжения применяем противоаварийную автоматику (АПВ и АВР). Их функции в проекте выполняют микропроцессорные устройства защиты «Сириус-2-В».
Отметим что реконструкция ПС 110/6 кВ «КПД» позволила решить такие проблемы как:
1) необходимая мощность для потребителей подстанции;
2) надежность и бесперебойность работы установок системы в целом;
Таким образом, ПС 110/6 кВ «КПД» отвечает всем требованиям, предъявляемым техническим задание на реконструкцию.
Список используемой литературы
1. Правила устройства электроустановок. - 7-е изд. - М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003.
2. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Под общ. ред. А.А. Фёдорова и Г.В. Сербиновского.- М., “Энергия”, 1980.
3. Справочник по проектированию электрических сетей / Под ред. Д.Л. Файбисовича .- М. : НЦ ЭНАС, 2005 ..
4. Справочник по проектированию электроснабжения. Под ред. Ю.Г.Барыбина и др., -М., Энергоатомиздат, 1990..
5. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для электроэнергетических специальностей вузов. Под ред. Б.Н. Неклопова. 3-е изд., перераб. и доп., М., Энергия., 1978.
6. Шеховцов В.П. Расчет и проектирование схем электроснабжения. Метод. пособие для курс. проектирования : Учеб. пособие для сред. проф. образования / В.П. Шеховцов .- М. : ФОРУМ-ИНФРА-М, 2003 .- .
7. Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Учебное пособие для электроэнергетических специальностей вузов. -М.: Энергия, 1978.
8. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования : учеб. пособие / И.П. Крючков [и др.] ; Под ред. И.П. Крючкова .- М. : Академия, 2005 . .
9. Басс Э.И. Релейная защита электроэнергетических систем. Учеб. пособие для вузов. - М.: Изд-во МЭИ, 2002.
10. Чернобровов Н.В., Семёнов В.А. Релейная защита энергетических систем. -М.: Энергоатомиздат, 1998.
11. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей -Л.:Энергоатомиздат, 1985.
12. Электротехнический справочник: В 4т. Т.1. Электротехнические изделия и устройства../Под ред. Профессоров МЭИ В.Г.Герасимова и др.- М.:МЭИ, 2003.
13.Н.П.Постников,Г.М.Рубашов Электроснабжение промышленных предприятий Стройиздат 1989
14.А.С.Овчаренко,М.Л.Рабинович Технико-экономическая эффективность систем электроснабжения промышленных предприятий Киев техника 1977
15.И.А.Баумштейна,С.А.Бажанова Справочник по электрическим установкам высокого напряжения энергоатомиздат 1989
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Расчет электрических нагрузок. Выбор числа мощности и типа трансформатора, выбор местоположения подстанции. Расчет токов короткого замыкания, выбор высоковольтного оборудования. Расчет затрат на реконструкцию подстанции, схема заземления и молниезащиты.
дипломная работа [1,2 M], добавлен 20.10.2014Назначение и сущность расчета заземляющего устройства подстанции, особенности его монтажа, определение допустимого сопротивления, выбор формы и размеров электродов. Защита подстанции от прямых ударов молнии, характеристика методик и цели раcчета.
контрольная работа [1,0 M], добавлен 30.09.2012Выбор изоляторов для соответствующих классов напряжений. Параметры контура заземления подстанции, обеспечивающие допустимую величину стационарного заземления. Построение зависимости импульсного сопротивления контура заземления подстанции от тока молнии.
курсовая работа [682,7 K], добавлен 18.04.2016Определение расчетных нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности трансформаторов. Схема электроснабжения подстанции и расчет питающих линий. Определение токов короткого замыкания, заземления; выбор защитных средств. Разработка конструкции подстанции.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.06.2014Обоснование выбора схем электрических соединений подстанции. Расчет электрических нагрузок, токов короткого замыкания. Выбор трансформатора, реактора, выключателей, жестких шин. Определение параметров схемы замещения. Расчет заземляющего устройства.
курсовая работа [195,2 K], добавлен 17.05.2015Выбор основного оборудования и токоведущих элементов подстанции. Расчёт максимальных рабочих токов основных присоединений подстанции. Определение мощности трансформаторов подстанции. Расчет заземляющего устройства и определение зоны защиты молниеотводов.
дипломная работа [3,2 M], добавлен 26.05.2023Определение расчетных нагрузок и выбор силовых трансформаторов. Расчет токов короткого замыкания. Выбор электрических схем первичных соединений подстанции. Выбор ограничителей перенапряжения. Выбор ячеек закрытого распределительного устройства.
курсовая работа [167,2 K], добавлен 16.03.2017Расчет электрических нагрузок потребителей, токов короткого замыкания, заземляющего устройства. Выбор трансформаторов напряжения и тока, выключателей. Релейная защита, молниезащита и автоматика подстанции. Повышение надежности распределительных сетей.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 15.11.2015Расчет электрической части подстанции. Определение суммарной мощности потребителей подстанции. Выбор силовых трансформаторов и схемы главных электрических соединений подстанции. Расчет заземляющего устройства, выбор защиты от перенапряжений и грозы.
курсовая работа [489,4 K], добавлен 21.02.2011Расчет электрических нагрузок. Построение графиков электрических нагрузок. Основные показатели и коэффициенты, характеризующие графики нагрузок. Средняя активная мощность. Выбор силовых трансформаторов. Схемы электрических соединений подстанции.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 23.06.2011