- •Содержание
- •2.Выбор силовых трансформаторов на подстанции
- •2.1. Выбор количества и типа трансформаторов на подстанции.
- •2.2. Выбор номинальной мощности трансформаторов
- •2.3. Расчет потерь электроэнергии в трансформаторах
- •Выбор сечения кабелей питающей сети по условиям длительного режима работы
- •1)Выбор сечения кабельной линии к рп типа а(1-8):
- •2) Выбор сечения кабельной линии к рп типа б (9 – 12) и (13 – 16)
- •3) Выбор сечения кабельной линии к рп типа г (13-16):
- •4.Ограничение токов короткого замыкания на подстанции
- •4.1. Способы ограничения токов короткого замыкания
- •4.2. Расчет токов кз на шинах низшего напряжения подстанции и на шинах распределительных пунктов (рп)
- •4.3. Расчет токов термической стойкости кабелей питающей распределительной сетей
- •4.4. Выбор токоограничивающих реакторов
- •5.Выбор и обоснование электрических схем распределительных устройств всех уровней напряжения
- •5.1. Выбор схемы ру напряжением 10 кВ.
- •5.2. Выбор схемы ру повышенного напряжения 110 кВ.
- •5.3.Выбор схем собственных нужд подстанции
- •6. Выбор электрических аппаратов и соединительных шин
- •6.1. Расчетные условия для выбора аппаратов и проводников
- •6.1.1. Расчетные рабочие токи.
- •6.1.2. Расчетные условия для определения токов короткого замыкания.
- •6.2. Расчет токов короткого замыкания
- •6.3. Выбор выключателей
- •6.4. Выбор разъединителей
- •6.5. Выбор трансформатора тока.
- •6.6. Выбор трансформатора напряжения.
- •6.7 Выбор шинной конструкции в цепи нн трансформатора
- •7. Выбор релейной зашиты понижающих трансформаторов.
- •7.1. Назначение релейной защиты.
- •7.2 Виды защит.
- •7.3 Релейная защита понижающего трансформатора
- •7.3.1 Дифференциальная токовая зашита трансформатора.
- •7.3.2 Дифференциальная токовая защита на основе реле с торможением
- •7.3.3 Выбор мтз с пуском по напряжению.
- •7.3.4 Газовая защита.
- •8. Безопасность и экологичность проекта
- •8.1 Анализ основных опасных и вредных производственных факторов на подстанции.
- •8.2 Мероприятия по устранению или уменьшению влияния вредных производственных факторов на подстанции.
- •8.2.1 Электробезопасность.
- •8.2.2 Пожарная безопасность.
- •8.2.3 Меры защиты от воздействий химических веществ.
- •8.2.4 Меры безопасности при обслуживании подстанции.
- •8.3 Экология на подстанции.
- •8.4 Расчёт защитного заземления ру-10кВ
- •Литература
6.6. Выбор трансформатора напряжения.
Трансформатор напряжения (ТН) выбирается на секции сборных шин 10кВ подстанции.
К выбираемому ТН присоединяются приборы силового трансформатора (ваттметр, варметр, счетчик активной/реактивной энергии), приборы шести отходящих линий (шесть счетчиков электроэнергии), приборы сборных шин (три вольтметра, измеряющих фазное напряжение и один - линейное)
Выбираемый ТН должен обеспечивать контроль состояния изоляции в сети 10 кВ. К установке предполагаются три трансформатора, типа ЗНОЛ (табл. 5.13 [1]) (заземляемый, напряжения, однофазный, литая изоляция).
Таблица 6.6.1. Условия выбора трансформаторов напряжения
Параметры ТН |
Условие выбора |
1. Род установки |
ЗРУ или ОРУ |
2. Номинальное первичное напряжение | |
3. Номинальная мощность вторичной обмотки |
Таблица 6.6.2. Электроизмерительные приборы, подключенные к ТН
Наименование прибора |
Тип прибора |
одной катушки |
Число катушек |
Число приборов |
Суммарная потребляемая мощность | ||||||||
Вольтметр |
Э-378 |
2 |
1 |
1 |
1 |
2 |
- | ||||||
Ваттметр |
Д-335 |
1,5 |
2 |
1 |
2 |
6 |
- | ||||||
Варметр |
Д-335 |
1,5 |
2 |
1 |
2 |
6 |
- | ||||||
Счетчик активной/ реактивной энергии |
ПСЧ-4ТМ.05 |
0,5Вт/ 7,5ВАР |
3 |
0,67 |
8 |
12 |
180 | ||||||
Итого |
- |
- |
- |
- |
26 |
180
|
Названный ТН имеет три обмотки, позволяющие применить схему соединения основных обмоток в «звезду» с заземленной нейтралью, дополнительных – в разомкнутой «треугольник» (рис.6.6.1)
Мощность потребляемая измерительными приборами, приведена в табл. 6.6.2.
Суммарная полная мощность, потребляемая приборами,
.
Так как , то принимаем к установке три трансформатора напряжения типа ЗНОЛ.06-10УЗ класса точности 0,5
Таблица 6.16 Выбор трансформаторов напряжения
Параметры 3×ЗНОЛ |
|
Расчетные данные |
Внутренней установки |
|
ЗРУ |
> |
Uном.РУ=10 кВ | |
S2.ном=3×75=225 ВА |
> |
Выбранные трансформаторы напряжения удовлетворяют всем условиям выбора.
Рис. 6.6.1. Схема присоединения приборов к измерительным трансформаторам типа 3×ЗНОЛ
6.7 Выбор шинной конструкции в цепи нн трансформатора
Выбираем соединительные шины 10 кВ. По справочнику [1, таблица 10.1] для алюминиевых шин экономическая плотность тока равна:
jэк = 1,0 А/мм2 с
== 1156,1.
Iраб.ут = 1734,1 А; Iраб.норм = 1156,1 А.(стр.25)
По таблице 7.2 [1] выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения sном = 960 мм2 , , сIдл.доп. = 1900 А.
Поправочный коэффициент на температуру окружающей среды определяется;
,
где – длительно допустимая (наблюдаемая) температура нагрева неизолированных проводов и шин [1, таблица 1.12];
– годовая эквивалентная температура для Омска
– номинальная температура окружающей среды для шин, [1, таблица 1.13].
Проверяем выбранные шины на нагрев в рабочем утяжеленном режиме
;
.
Предполагаем, что шины располагаются в горизонтальной плоскости, расстояние между фазами а = 0,3 м, расстояние между изоляторами одной фазы (длина пролета) l = 1,2 м.
Рисунок 6.7.1. Шинная конструкция
Проверка шин на электродинамическую стойкость
Проверим выбранные шины на электродинамическую стойкость. Шины расположены в горизонтальной плоскости. Расстояние между фазами , расстояние между изоляторами
Выбираем по таблице 5.7 [1] изоляторы опорные для внутренней установки типа ИО-10-3,75 У3, высота изолятора , минимальная разрушающая сила на изгиб.
В составной шинной конструкции при КЗ возникает электродинамические силы двух родов: усилие от взаимодействия токов различных фаз (см. рисунок 6.7.1.).
1. Определим силу , действующую на среднюю фазу шинной конструкции
,
где – расстояние между соседними изоляторами одной фазы,см;
– расстояние между соседними фазами,см.
.
2. Определим расчетную силу, действующую на головку изолятора
,
где –высота от основания изолятора до центра тяжести поперечного сечения шины,см
Н = Низ + ∙h = 120 + ∙ 8 = 124 мм.
– высота изолятора,см.
.
Допустимая нагрузка на головку изолятора
,
где – минимальная разрушающая нагрузка изолятора на изгиб.
.
Правильность выбора изолятора определяется выполнением условия:
;
,
таким образом, механическая прочность изолятора обеспечена.
3. Определим изгибающий момент
4.Рассчитаем момент сопротивления поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной к направлению действия силы.
см2
5.Определим расчетное напряжение:
По таблице 1.16[1] допустимое напряжение в алюминиевых шинах марки АДО площадью поперечного сечения до 100 –.
,
таким образом, электродинамическая стойкость шинной конструкции из алюминиевого сплава обеспечена.
Проверка шин на термическую стойкость
1. Определяем начальную температуру шин до момента короткого замыкания
,
где – длительно допустимая (наблюдаемая) температура нагрева неизолированных проводов и шин [1, таблица 1.12];
– годовая эквивалентная температура для г.Самара [1, таблица 1.37];
– номинальная температура окружающей среды для шин, [1, таблица 1.13];
– рабочий ток до КЗ,;
– длительно допустимый ток шинной конструкции,.
.
2. По начальной температуре определяем соответствующее значение функции . По [3, рисунок 5.1].
3. Определяем значение функции по формуле
.
4. По значению функции по [3, рисунок 5.1] определяем конечную температуру нагрева шин.
5. Конечная температура нагрева шины при коротком замыкании должна быть меньше или равна кратковременно допустимой температуре
.
По справочнику [1, таблица 1.14] предельно допустимая температура нагрева при коротком замыкании для алюминиевых шин .
,
следовательно, шины сечением 120×8 мм2 будут термически стойки к токам короткого замыкания.