Выбор токоведущих частей и электрического оборудования подстанций
⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4 Выбор аппаратуры и токоведущих частей подстанции, указанных на разработанной однолинейной схеме, заключается в сравнении рабочего напряжения и рабочего максимального тока с номинальными параметрами выбираемого аппарата, а для токоведущих частей – с допустимым током. Выбранные токоведущие части и оборудование должны быть проверены на термическую и электродинамическую стойкость по режиму КЗ, кроме тех случаев, которые отображены в ПУЭ. 5.1. Выбор и проверка токоведущих частей К токоведущим частям подстанции относятся сборные шины распределительных устройств, присоединения к ним, ошиновка, соединяющая электрические аппараты друг с другом, а также вводы и питающие линии. Сборные шины и ответвления от них, выполненные из гибких проводов выбирают из условия 5.1: Iдоп≥Ip.max, ( 5.1) где Ip.max – максимальный рабочий ток той цепи, где производится выбор токоведущей части, А; Iдоп - длительно допускаемый ток для выбранной токоведущей части, А. Выбираем провод для 110 кВ. Проверка на термическую стойкость заключается в определении минимального необходимого сечения токоведущей части на расчетном участке цепи по режиму КЗ при нагревании его до максимально допустимой температуры выбирается по условию 5.2, мм2: qв ≥ qmin, (5.2) где qв – выбранное сечение токоведущей части, мм2; qmin - минимально допустимое сечение токоведущей части по режиму КЗ.
Минимально допустимое сечение токоведущей части по режиму КЗ определяется по формуле 5.3:
где Вк – тепловой импульс тока КЗ для расчетной точки подстанции, кА2*с; С – коэффициент, учитывающий соотношение максимально допустимой температуры токоведущей части и температуры при нормальном режиме работы, равный 88.
Проверка токоведущих частей напряжением 35кВ и выше на отсутствие коронирования проводится по условию 5.4,
где
где
Е – напряженность электрического поля около поверхности провода,
где
Среднее расстояние определяется по формуле 5.7:
Для закрытых распределительных устройств до 10 кВ включительно при рабочих токах до 5200 А в качестве сборных шин могут использоваться одно- и многополосные шины прямоугольного сечения. При больших токах рекомендуется шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают меньшие потери от эффекта близости и поверхностного эффекта, а также лучшие условия охлаждения. Жесткие токоведущие части (шины) выбираются по условию 5.8: Iдоп≥Ip.max, (5.9) 540 А>524,74 А Выбираем шину А–40×5 на ребро с допустимым током 540 А. Проверка на электродинамическую стойкость жестких шин, крепящихся на опорных изоляторах, производится сравнением механического напряжения в шине σрасч, вызванного ударным током короткого замыкания с допустимым механическим напряжением для выбранного материала шин [σ]доп выбирается по условию 5.9, Мпа σрасч≤[σ]доп , (5.10) 0,51 МПа< 40 МПа [σ]доп=50 Вначале необходимо определить расчетное механическое напряжение в шине которое определяется по формуле 5.10, МПа
где l –расстояние между соседними изоляторами одной фазы, м; а – расстояние между осями шин соседних фаз, м;
W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, Для прямоугольных шин, расположенных плашмя определяется по формуле 5.11, W = где h–широкая сторона шины, м. 5.1 Выбор и проверка изоляторов Количество подвесных изоляторов в гирлянде в зависимости от их типов приведены в таблице 5.2
Таблица 5.2 – Количество принимаемых подвесных изоляторов
Опорные изоляторы служат для крепления и изоляции жестких шин распределительных устройств. Выбираются по следующим условиям 5.12 и 5.13:
где
Сила, действующая на изолятор при коротком замыкании определяется по формуле 5.14, Н
53,14 Н < 2208 Н; Электрические параметры опорных изоляторов для РУ – 10 кВ указаны в таблице 5.3
Таблица 5.3 – Параметры опорных изоляторов
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. В зависимости от конструкции и места установки проходные изоляторы выбираются из следующим условиям 5.15 и 5.16: - по номинальному напряжению:
10кВ - по допустимой нагрузке:
Так как проходные изоляторы воспринимают лишь половину усилия, приходящегося на длину пролета, то для них сила
26,57 Н< 4500 Н Электрические параметры проходных изоляторов для РУ – 10 кВ указаны в таблице 5.4
Таблица 5.4 - Электрические параметры проходных изоляторов
5.3 Выбор и проверка высоковольтных выключателей переменного тока При выборе выключателей необходимо учесть двенадцать различных параметров, но так как заводами–изготовителями гарантируется определенная зависимость ряда параметров друг от друга, например
Iн ≥ Ip.max, (5.19) На электродинамическую стойкость выключатель проверяется: - по предельному периодическому току короткого замыкания по условию 5.20
где
- по ударному току по условию 5.21
где На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока короткого замыкания по условию 5.22
где
В справочной литературе для ряда выключателей не приводятся значения номинальной отключаемой мощности. В этом случае ее необходимо рассчитать по формуле 5.23:
Отключающая способность выключателей напряжением выше 1000 В характеризуется отключаемым током - по номинальному периодическому току отключения по условию 5.24
где
- по предельно отключаемой мощности по условию 5.25
где
Результаты выбора и проверки выключателей сведены в таблицу 5.4. Таблица 5.4 – Электрические характеристики высоковольтных выключателей
5.4 Выбор быстродействующих выключателей Быстродействующие выключатели постоянного тока устанавливаются на тяговых подстанциях постоянного тока в распределительном устройстве 3,3 кВ и предназначены для защиты преобразовательных агрегатов и линий постоянного тока от коротких замыканий и перегрузок, которые могут привести к пережогу провода. Условия выбора: - по номинальному напряжению по условию 5.26
где Uн и Uн – номинальное напряжение выключателя и рабочее напряжение на шинах постоянного тока подстанции, кВ. - по номинальному току по условию 5.27
где Iн и Ip.max – номинальный ток выключателя и максимальный рабочий ток фидера контактной сети, А. - по наибольшему току отключения по условию 5.28
где Iн.откл - номинальный ток отключения выключателя, А; Iк - установившийся ток короткого замыкания на шинах, выпрямленного напряжения, А; Кт.э - коэффициент, учитывающий токоограничивающий эффект выключателя, равный 0,6 – 0,7
Характеристика выключателя РУ – 3,3 кВ приведена в таблице 5.5
Таблица 5.5 – Электрическая характеристика быстродействующего выключателя
5.5 Выбор и проверка разъединителей Разъединители на электрической подстанции предназначены для создания видимого разрыва цепей. Разъединители выбираются по следующим условиям: - по конструкции, то есть когда необходимо учитывать место расположения разъединителя (внутренняя или наружная установка, количество заземляющих ножей и их расположения); - по номинальному напряжению по условию 5.29
- по номинальному току по условию 5.30 Iн ≥Ip.max, (5.31)
Проверка выбранных разъединителей проводится по следующим условиям; - по электродинамической стойкости по условию 5.31
- по термической стойкости по условию 5.32
Результаты выбора и проверки разъединителей сведены в таблицу 5.6 Таблица 5.6 – Электрические характеристики разъединителей
5.6 Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока. Измерительные трансформаторы тока предназначены для подключения измерительных приборов (амперметров), токовых цепей счетчиков активной и реактивной энергии и устройств релейной защиты. Условия выбора: - по конструкции, назначению и классу точности (опорные, шинные, проходные, встроенные в выключатели переменного тока или силовые трансформаторы; внутренней или наружной установки); класс точности определяется приборами, к нему присоединяемыми: 0,2– образцовые трансформаторы тока; 0,5 – для подключения счетчиков денежного расчета и точных защит; 1 – для подключения амперметров и приборов технического учета; 3(Р) или 10 – для присоединения устройств релейной защиты; - по номинальному напряжению по условию 5.34
- по номинальному току первичной обмотки I1н ≥Ip.max, (5.35)
Выбранные трансформаторы тока проверяют по следующим условиям: - по электродинамической стойкости (для отдельно стоящих трансформаторов тока, кроме шинных),только для 110 и 35кВ по условию 5.35
где
- по термической стойкости (для отдельного стоящих трансформаторов тока) по условию 5.37
где
Условия проверки по условию 5.38
где
Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов
Для определения сопротивления мы выбираем амперметры типа Э - 377 и 378, где мощность катушки тока равна 0,5 ВА; счетчики активной энергии типа САЗУ- 1670, где мощность катушки тока равна 2,5 ВА реле максимального тока типа РТ-40/2, где мощность катушки тока равна 0,2 ВА определяются по формулам 5.40 и 5.41
Результаты выбора и проверки выбранных трансформаторов тока сведены в таблицу 5.7. Таблица 5.7 – Электрические характеристики выбранных трансформаторов тока
5.7 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения Трансформаторы напряжения предназначены для снижения высокого напряжения до величины 100 или 100: Трансформаторы напряжения выбирают по следующим условиям: – в зависимости от конструкции и места установки; – по номинальному напряжению по условию 5.42
где Выбранный трансформатор напряжения должен быть проверен по нагрузке вторичной цепи по условию 5.43
Мощность, потребляемая измерительными приборами и реле, подключенными к вторичной обмотке, ВА (для всех напряжений одинакова) определяется по формуле 5.44:
где Результаты выбора и проверки выбранных трансформаторов напряжения сведены в таблицу 5.8. Таблица 5.8 – Электрические характеристики трансформаторов напряжения
5.8 Выбор аппаратов защиты от перенапряжений. Для защиты изоляции оборудования всех распределительных устройств электрических подстанций от волн перенапряжений, набегающих с линии, вызванных грозовым и коммутационными воздействиями, применяют вентильные разрядники и ограничители перенапряжения. Защита линейных подходов осуществляется торсовыми молниеотводами на длине 1– 2 км. В конце тросового участка со стороны линии устанавливаются трубчатые разрядники. Вентильные разрядники и ограничители перенапряжений выбираются: - в зависимости от вида защищаемого оборудования, который влияет на серию устанавливаемого разрядника или ограничителя перенапряжений в связи с тем, что разные виды оборудования имеют различные классы изоляции; - в зависимости от рода тока (постоянный или переменный); - по номинальному напряжению по условию 5.45
110кВ=110кВ 10 кВ=10 кВ Выбранные ограничители перенапряжения указаны в таблице 5.9.
Таблица 5.9 - Электрические характеристики ограничители перенапряжения
III ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ Профилактические испытания преобразователя в объеме контрольных и его наладка производятся в процессе подготовки к работе после установки его полного комплекта в стационарное состояние, окончания механического и электрического монтажа и установки в преобразовательную секцию вентильных блоков и блоков управления. Электрическую прочность изоляции токоведущих частей преобразователя. Испытание электрической прочности изоляции производится в холодном состоянии преобразователя пробивной установкой мощностью 2 кВ-А при выдвинутых блоках управления и силовых блоках. Испытаниям подвергаются все токоведущие части преобразователя относительно корпуса, а силовые цепи относительно корпуса и между собой. Испытания проводятся в течение 1 мин переменным синусоидальным напряжением частотой 50 Гц. Испытательное напряжение 2000 В для цепей управления всех преобразователей. б)включаются выключатели АВБ-2 и АВБ-З, при этом должны загореться соответствующие лампы, а лампы табло должны погаснуть;
Воспользуйтесь поиском по сайту: ![]() ©2015 - 2025 megalektsii.ru Все авторские права принадлежат авторам лекционных материалов. Обратная связь с нами...
|