Электрические станции и подстанции

Класс точности трансформаторов тока и напряжения для присоединения расчетных счетчиков электроэнергии должен быть не более 0,5. Допускается использование трансформаторов напряжения класса точности 1,0 для включения расчетных счетчиков класса точности 2,0.ПараметрРасчетные величиныНоминальные величиныУсловия для выбора и проверкиНоминальное напряжениеНоминальный ток (первичный и вторичный)Номинальный ток электродинамической стойкостиТепловой импульс КЗВторичная нагрузка трансформатора токаТаблица 5.3.1 Параметры выбора трансформаторов тока. и соответственно кратностьИндуктивное сопротивление токов цепей невелико поэтому . Сопротивление равно: где – сопротивление приборов; – сопротивление соединительных проводов; – переходное сопротивление контактов (принимается = 0,1 Ом).Сопротивление приборов определяется формулой :Где – мощность, потребляемая приборами.Сопротивление соединительных проводов определяется из формулы (5.3.1), зная их сопротивление, определяется сечение соединительных проводов:Где – удельное сопротивление материала провода. Провода с алюминиевыми жилами применяются во вторичных цепях оборудования электростанций с агрегатами мощностью до 100МВт и напряжением до 220 кВ. – расчетная длина, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока.Для РУ ВН , для РУ СН , для РУ НН , для проектируемой подстанции.Пред началом выбора трансформаторов тока составим таблицу контрольно-измерительных приборов, которые необходимо установить в цепях каждого электрического аппарата на электростанции:Измерительный приборТипНагрузка по фазам, ВАABCАмперметрЭ-3350,50,50,5ВаттметрД-3550,50,5ВарметрД-3350,50,5Счетчик активной и реактивной энергииСЭТ3ар-01-22-080,050,05Итого1,550,51,55Таблица 5.3.2 Приборы в линии ВН и цепи трехобмоточных трансформаторовИзмерительный приборТипНагрузка по фазам, ВАABCАмперметрЭ-3350,50,50,5Счетчик активной и реактивной энергииСЭТ3ар-01-22-080,050,05Итого0,550,50,55Таблица 5.3.4 Приборы в линиях СН, НН Измерительный приборТипНагрузка по фазам, ВАABCВольтметрЭ-3650,50,50,5Итого0,50,50,5Таблица 5.3.5 Приборы в сборных шинах ВН, СН и НН на каждой секцииИзмерительный приборТипНагрузка по фазам, ВАABCАмперметрЭ-3350,50,50,5Итого0,50,50,5Таблица 5.3.6 Приборы секционного, шиносоединительного и обходного выключателей ВН, СН, ННМестоположениеВыбранные ТТСопротивление ТТВНСНННВНСНННВН и цепи трехобмоточных трансформаторовТФЗМ110Б-IIIТФЗМ35Б-IТОЛ-100,060,060,06линии СН, ННТФЗМ35Б-IТОЛ-100,0220,022в сборных шинах ВН, СН и НН ТФЗМ110Б-IIIТФЗМ35Б-IТОЛ-100,020,020,02секционного, шиносоединительного и обходного выключателей ВН, СН, ННТФЗМ110Б-IIIТФЗМ35Б-IТОЛ-100,020,020,02Таблица 5.3.7 Выбранные трансформаторы токаСопротивление соединительных проводов для ТОЛ-10:,,,Для ТФЗМ35Б-I:,,,Для ТФЗМ110Б-III:,,Для соединения будем использовать алюминиевые кабели с сечением жил и соответственно.По паспортным данным выбранных трансформаторов все они подходят по условиям из таблицы 5.3.1.5.4 Выбор измерительных трансформаторов напряженияТрансформатор напряжения (ТН) — одна из разновидностей понижающего трансформатора, предназначенная для безопасного измерения напряжения в высоковольтных сетях (выше 1000В). Первичная обмотка ТН рассчитана на номинальное напряжение электроустановки, а напряжение вторичных обмоток стандартизировано, обычно 100В. Соответственно, обмотка подключаемого вольтметра рассчитана также на 100В, однако на шкале прибора указывается не вторичное, а первичное напряжение. Так, например, если измеряемое напряжение равно 10 000В, то выбирается измерительный трансформатор, у которого коэффициент трансформации равен 100. Это позволяет обходиться без дополнительных вычислений.Выбор трансформаторов напряжения осуществляется по следующим параметрам:По напряжению По конструкции и схеме соединения обмотокПо классу точности (в зависимости от классов точности подключаемых приборов)Трансформаторы напряжения проверяются по вторичной нагрузке:Где – номинальная мощность трансформатора напряжения, ВА;– нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, ВА.Приборы подключенные к трансформаторам напряжения приведены в таблицах (5.3.2 – 5.3.6).МестоположениеНагрузка, ВАВНСНННВН и цепи трехобмоточных трансформаторов45,9645,9645,96линии СН, НН42,33942,339в сборных шинах ВН, СН и НН 222секционного, шиносоединительного и обходного выключателей ВН, СН, НН444Таблица 5.4.1 Нагрузка на трансформаторы напряженияДля РУ НН выберем трансформатор напряжения НОМ-10-66У2, для РУ СН ЗНОМ-35-65У1, для РУ ВН НКФ-110-83У1. Выбранные трансформаторы напряжения удовлетворяют вышеперечисленным условиям выбора ТН, паспортные данные в таблица 5.13.5.5 Выбор ограничителей перенапряженияВ настоящее время нелинейные ограничители перенапряжений (ОПН) являются основными аппаратами для защиты электрооборудования электрических сетей от грозовых и коммутационных перенапряжений, которые повсеместно заменяют применяемые ранее вентильные разрядники.Условие выбора ОПН:Где – наибольшее рабочее напряжение сети, кВ; – максимальное рабочее напряжение ОПН, кВ.Для выберем ограничители импульсного перенапряжения ВНСНННОПНОПН-РК-110/73ОПН-РК-35/42ОПН-РВ-10/12,6, кВ115,536,7511, кВ126,4472,7421,82Таблица 5.4.2 Выбор ОПНКак видно из таблицы 5.4.2 все выбранные ОПН соответствуют требованию (5.4.1)5.6 Выбор шин и токоведущих частейШины являются жесткими неизолированными проводниками, которые применяются для сборных шин РУ, а также для электрического присоединения аппаратов между собой и присоединения их к сборным шинам.Выбор сечения шин производится по допустимому току (по нагреву):Где – максимальный ток, проходящий по сборным шинам; – допустимый ток на шины выбранного сечения с учетом поправки при расположении шин плашмя или температуре воздуха, отличной от принятой в таблицах . В последнем случае:Где – допустимый ток при температуре воздуха .Для соединения РУ 35кВ и более, а также для соединения трансформаторов с шинами РУ 10кВ используют гибкие шины, выполненные проводами АС.Выберем гибкие шины для присоединений РУ ВН, СН к трансформаторам:Для РУ ВН , выбираем АС35/6,2 = 135 АДля РУ СН , выбираем АС150/19 = 450 АДанные провода удовлетворяют условию (5.5.1). Проверка шин на схлестывание и на термическое действие тока КЗ не производится.Произведем проверку по условиям коронирования. Для проверки необходимо определить максимальное значение начальной напряженности электрического поля по формуле:Где – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, равный 0,82; – радиус провода, см.Напряжённость электрического поля около поверхности нерасщепленного провода:Где – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз; – линейное напряжение, кВ.Провода не коронируют при условии:Выбранные провода удовлетворяют условию (5.5.5). Выбор РУ НН осуществляем по допустимому току:, выберем алюминиевую шину прямоугольного сечения 100х10 мм, определим длительно допустимый ток по формуле (5.5.2): , длительный ток удовлетворяет условию (5.5.1). Проверим выбранное сечение на минимально допустимое при полученном токе КЗ:Проверим шины на механическую прочность, момент сопротивления равен:Где l – длина пролёта, мДля рассматриваемого РУ НН МПа, для ШМТ100х10 = 82 МПа, параметры выбранной шины удовлетворяют механической прочности.Проверим электродинамическую стойкость:Выбранная шина прошла проверку на электродинамическую стойкость.ЗаключениеВ данной курсовой работе были решены такие задачи как – выбор числа и мощности силовых трансформаторов трехобмоточных, выбор числа питающих воздушных линий и выбор сечения проводов питающих ВЛ, разработана принципиальная электрическая схема подстанции, рассчитаны токи короткого замыкания, выбраны автоматические выключатели, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, выбраны шины РУ.