Отказ одного из выключателей (Q1). При КЗ в Q1 отключается головной выключатель и W1. Питание всех потребителей подстанции осуществляется от W2 и Т2.

Таким образом, из приведённого анализа следует, что в выбранной схеме отсутствует простая (одиночная) аварийная ситуация, приводящая к отключению потребителей проектируемой подстанции.

Наиболее тяжёлой аварийной ситуацией является отказ одной питающих линий (W1)  в период ремонта одного из трансформаторов (Т2), но и в этом случае имеется возможность обеспечить питание потребителей проектируемой подстанции от W2 через ремонтную перемычку QS7-QS8 и трансформатор Т1.

6.3.         Выбор оборудования РУВН.

В распределительных устройствах ПС содержится большое количество электрических аппаратов и соединяющих их проводников. Выбор аппаратов и расчёт токоведущих частей аппаратов и проводников – важнейший этап проектирования ПС, от которого в значительной степени зависит надёжность её работы.

6.3.1.   Выбор выключателей на стороне ВН.

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока. 

Выключатели предварительно выбираются по условиям работы: внутренняя или наружная установка, морозостойкость или тропическое исполнение, частота коммутаций, требуемые циклы АПВ (однократные, многократные, быстродействующие), степень быстродействия. Кроме того, решается вопрос о применении масляных или воздушных выключателей.

Согласно нормам технологического проектирования ПС в РУ 220кВ и ниже в большинстве случаев устанавливаются баковые маслообъёмные выключатели.

Выбор выключателей выполняется по следующим параметрам:

-         номинальное напряжение аппарата должно быть больше или равно напряжению установки;

-         номинальный ток аппарата должен быть больше или равен току максимальному нагрузки;;

-         ток отключения  должен быть больше или равен току расчётному ;

-         ток электродинамической стойкости аппарата должен быть больше или равен ударному току;

-         термическая стойкость аппарата должна быть выше или равна термической стойкости, рассчитанной для точки короткого замыкания,

где  - тепловой импульс тока короткого замыкания по расчёту;

        - среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости) по каталогу;

       -длительность протекания тока термической стойкости по

каталогу, с

Рассчитаем максимальный ток нагрузки:

                                                                      (6.1)

где - максимальная нагрузка подстанции, МВ*А

       -номинальное напряжение с высокой стороны трансформатора, кВ

Ток короткого замыкания:

Iк.з. = 4,152кА   из табл.5.1

Ударный ток короткого замыкания определяется как

                                                                           (6.2)

       Тепловой импульс в точке короткого замыкания:

                                                                        (6.3)

       где

- время действия релейной защиты, с

- время отключения выключателя, с

Из справочника [1] выбираем масляный выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 и проверим его параметры с расчётными величинами.        

Таблица 6.1

Выбор выключателей на стороне 110кВ.

6.3.2.   Выбор разъединителей на стороне ВН.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током. При ремонтных работах разъединителем создаётся видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением и аппаратами, выведенными в ремонт. Разъединители позволяют производство следующих операций:

-              отключение и включение нейтрали трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при отсутствии в сети замыкания на землю;

-              зарядного тока шин и оборудования всех напряжений (кроме батарей конденсаторов);

-              нагрузочного тока до 15А трёхполюсными разъединителями наружной установки при напряжении 10 кВ и ниже. К разъединителям предъявляются следующие требования:

-              создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению;

-              электродинамическая и термическая стойкость при протекании токов короткого замыкания;

-              исключение самопроизвольных отключений;

-              чёткое включение и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, ветер).

Выбор разъединителей выполняется:

-              по напряжению установки: ;

-              по току: ;

-              по конструкции;

-              по электродинамической стойкости:;

-              по термической стойкости:.

Из справочника [1] выбираем разъединитель РНДЗ.2-110/1000У1 и проверяем его параметры с расчётными величинами.

Таблица 6.2

Выбор разъединителей.

6.3.3.   Выбор трансформатора тока.

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформатор тока выбирают:

-              по напряжению установки ;

-              по току , ;

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как  недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;

-              по конструкции и классу точности;

-              по электродинамической стойкости:

;

где -  ударный ток КЗ по расчёту;

- кратность электродинамической стойкости по каталогу;

       - номинальный первичный ток трансформатора тока;

       - ток электродинамической стойкости.

-              по термической стойкости  ;

где        - тепловой импульс по расчёту;

       - кратность термической стойкости по каталогу;

       -  время термической стойкости по каталогу;

       - ток термической стойкости;

-              по вторичной нагрузке ,

где -вторичная нагрузка трансформатора;

       - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Индуктивное сопротивление токовых невелико, поэтому . Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

                                                                                     (6.4)

Сопротивление приборов определяется по выражению:

                                                                                    (6.5)

где - мощность потребляемая приборами;

             - вторичный номинальный ток прибора

Сопротивление контактов принимаем 0,1Ом. Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:

,                                                                      (6.6)

откуда                                                            (6.7)

Сечение соединительных проводов определяем по формуле:

                                                                                    (6.8)

где  - удельное сопротивление провода с алюминиевыми жилами;

       - расчётная длина, зависящая от схемы соединения трансформатора тока.

Таблица 6.3

Вторичная нагрузка трансформатора тока.

Самая нагруженная Фаза «А». Общее сопротивление приборов:

 Ом

Для ТФЗМ 110-У1 Ом

Допустимое сопротивление провода: Ом

Для подстанции применяем кабель с алюминиевыми жилами, ориентировочная длина которого 60м, трансформаторы тока соединены в неполную звезду, поэтому , тогда

мм2.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4мм2

Ом

            Таким образом, вторичная нагрузка составляет:

Ом

Таблица 6.4

Расчёт трансформатора тока 110кВ.

Выбираем трансформатор тока ТФЗМ-110-У1 с коэффициентом трансформации 300/5А, класс точности 0,5Р,10Р/10Р.

6.3.4.   Выбор трансформатора напряжения.

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы напряжения выбираются:

-              по напряжению установки ;

-              по конструкции и схеме соединения обмоток;

-              по классу точности;

-              по вторичной нагрузке ,

где - номинальная мощность в выбранном классе точности. При этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединённых в звезду, принимается суммарная мощность всех трёх фаз, а для соединённых по схеме открытого треугольника – удвоенная мощность одного трансформатора;

       - нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединённых к трансформатору напряжения, ВА.

Нагрузка приборов определяется по формуле:

         (6.9)

Таблица 6.5

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения 110кВ.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения ВА.

Выбираем трансформатор напряжения НКФ-110-58 со следующими параметрами

-                =110кВ

-              номинальное напряжение обмотки:

o                                    первичной –110000/√3В;

o                                    основной вторичной – 100/√3В;

o                                    дополнительной вторичной – 100В;

-               номинальная мощность в классе точности 0,5 =400ВА.

-              предельная мощность 2000ВА.

6.3.5.   Выбор токоведущих частей.

Токоведущие части со стороны 110кВ выполняем гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока.

 [1] при Тmax=3000-5000ч для неизолированных шин и проводов из алюминия.

                                                                                          (6.10)

где  - ток нормального режима, без перегрузок;

- нормированная плотность тока, А/мм2

                                                                                  (6.11)

мм2

       Принимаем сечение АС-185/24,

       Проверяем провод по допустимому току

           229А<520А

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9