Реконструкция подстанции 96 "Озеро Долгое", предназначенной для электроснабжения части Приморского района города Санкт-Петербурга - Физика и энергетика дипломная работа

Главная

Физика и энергетика
Реконструкция подстанции 96 "Озеро Долгое", предназначенной для электроснабжения части Приморского района города Санкт-Петербурга

Обоснование срока замены трансформаторов, выбор и обоснование схемы подстанции. Расчет токов короткого замыкания. Релейная защита и автоматика трансформаторов. Обоснование режима нейтрали. Определение капитальных вложений и себестоимости электроэнергии.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Исходные данные для дипломного проектирования
1. Экспериментальные данные электрических нагрузок подстанции
2. Обоснование срока замены трансформаторов
3. Выбор и обоснование схемы подстанции
4. Расчёт токов короткого замыкания
5.1 Выбор оборудования для РУ 110 кВ
5.1.4 Выбор трансформаторов напряжения
5.1.7 Выбор проходных линейных вводов
5.2 Выбор оборудования для РУ 10 кВ
5.2.2 Выбор комплектного распределительного устройства
5.2.5 Выбор трансформатора напряжения
6.1.1 Дифференциальная защита трансформатора
6.1.2 Газовая защита трансформатора
6.1.4 Защита трансформатора от перегрузки
6.2 Релейная защита и автоматика присоединений 10 кВ
6.2.1 Релейная защита и автоматика вводов 10 кВ трансформаторов
6.2.2 Релейная защита и автоматика секционных выключателей 10 кВ
6.2.3 Релейная защита фидеров 10 кВ
6.2.5 Учёт и экономия электроэнергии
9. Вопросы безопасности жизнедеятельности
9.1 Порядок проведения работ в электроустановках
9.2 Порядок пользования средствами защиты
9.3 Опасные факторы при пожарах в электроустановках
10. Организационно-экономическая часть
10.1 Определение капитальных вложений
10.2 Списочная численность рабочих подстанции
10.4 Расчёт амортизационных отчислений
10.5 Определение издержек на ремонт и обслуживание оборудования
10.6 Расчёт стоимости потерь электроэнергии в трансформаторах
10.7 Определение себестоимости трансформации электроэнергии
10.8 Итоговые технико-экономические показатели проекта
подстанция трансформатор замыкание релейный
Заданием для дипломной работы является реконструкция подстанции 96 ”Озеро Долгое”, предназначенной для электроснабжения части Приморского района города Санкт-Петербурга. Подстанция 96 построена в 1988 году и обеспечивает электроснабжением бытовую нагрузку, ГУП ТЭК, торговый комплекс «Долгоозерный».
Подстанция 96 ”Озеро Долгое” закрытого типа с блочной схемой и неавтоматической ремонтной перемычкой, выключатели ВМТ-110Б 110кВ трансформаторов масляные. Питается по двум тупиковым линиям электропередачи от подстанции ”Северная-330”. Подстанция 96 входит в состав филиала ОАО «Ленэнерго» «Пригородные электрические сети».
ЗРУ 10 кВ скомпоновано из 8 секций с одинарной системой шин на базе ячеек КРУ серии К-26 с масляными выключателями типа ВМПЭ-10, которые являются пожароопасными. Релейная защита построена на базе электромеханических реле, оперативный ток - выпрямленный.
В проекте рассмотрим замену в ЗРУ - 110 кВ выключателей 110кВ на элегазовые. Для ЗРУ - 10 кВ схему оставляем без изменения и установим ячейки КРУ с вакуумными выключателями. Релейная защита будет осуществлена на базе микропроцессорной техники.
Исходные данные для дипломного проекта
1. Ток короткого замыкания на секциях 110 кВ подстанции 96 составляет 18 кА;
постоянная времени затухания при КЗ на секциях 110 кВ подстанции
ток однофазного замыкания на землю в сети 10 кВ Iз.з., А:
6-8 секции Iз.з. = 89,5 А (по расчетам службы электрических режимов филиала ОАО «Ленэнерго» «Пригородные электрические сети»).
2. =150 Ом·м - измеренное удельное сопротивление грунта.
3. Экспериментальные данные, полученные путём замера нагрузки на подстанции в часы зимнего максимума, приведены в приложении 1.
1. Экспериментальные данные электрических нагрузок подстанции
Электрические нагрузки определяют для выбора и проверки токоведущих элементов, силовых трансформаторов и преобразователей, а также для выбора защиты и компенсирующих устройств.
Согласно исходным данным из приложения 1 строим график нагрузки работающего трансформатора ПС 96 при выводе из работы одного из трансформаторов (рис. 1).
Рис. 1. Суточный график нагрузки работающего трансформатора ПС 96 при выводе из работы одного из трансформаторов
Для оценки допустимости перегрузки трансформатора суточный график его нагрузки преобразуется в эквивалентный двухступенчатый график. На исходном графике проводится линия номинальной нагрузки Sном. Пересечением этой линии с исходным графиком выделяется участок перегрузки, продолжительностью t.
Эквивалентирование каждой части графика нагрузки проводится по условию одинакового теплового воздействия на изоляцию переменного и эквивалентного неизменного графика нагрузки [4].
Эквивалентная неизменная на интервале (24-t) нагрузка S1:
Эквивалентная неизменная на интервале t перегрузка S2:
На основании полученных данных строим двухступенчатый график нагрузки (рис.2).
Рис. 2. Двухступенчатый график нагрузки
Для двухступенчатого суточного графика нагрузки трансформатора на рис.3. рассчитаем переходный тепловой режим:
ПС-96 закрытого типа, поэтому принимаем С.
В установившемся тепловом режиме с нагрузкой К превышение температуры масла на выходе из обмотки над температурой воздуха определяем по выражению:
где для трансформатора ТДН из табл. 3.4 [5]:
Изменение превышения температуры масла на выходе из обмотки над температурой воздуха в переходном режиме при изменении нагрузки от значения до значения определяется экспоненциальной зависимостью:
Температура масла к концу интервала перегрузки составит:
Изменение превышения температуры масла на выходе из обмотки над температурой воздуха в интервале после перегрузки определяется экспоненциальной зависимостью:
В установившемся тепловом режиме превышение температуры наиболее нагретой точки обмотки над температурой масла на выходе из обмотки определяем по выражению:
Температура наиболее нагретой точки обмотки к концу интервала перегрузки составит:
График переходного теплового режима в трансформаторе 63 МВ·А показан на рис.3.
Рис. 3. График переходного теплового режима в трансформаторе 63 МВ·А
2. Обоснование срока замены трансформатора
Согласно ГОСТ 14209-97 для трансформатора средней мощности:
- предельная температура наиболее нагретой точки и металлических частей, соприкасающихся с изоляционным материалом ;
- предельная температура масла на выходе из обмотки .
На ПС-96 в этом режиме температура наиболее нагретой точки обмотки к концу интервала перегрузки равна . Из этого следует, что в данный момент трансформаторы 2·63 МВА не обеспечат электроснабжение потребителей в аварийном режиме и их необходимо заменить на более мощные.
Рассмотрим вариант с установкой трансформаторов 2·80 МВ·А.
Для двухступенчатого суточного графика нагрузки трансформатора на рис.1 рассчитаем переходный тепловой режим трансформатора 80 МВ·А:
ПС-96 закрытого типа, поэтому принимаем .
В установившемся тепловом режиме с нагрузкой К превышение температуры масла на выходе из обмотки над температурой воздуха определяем по выражению:
где для трансформатора ТДН из табл. 3.4 [5]:
Изменение превышения температуры масла на выходе из обмотки над температурой воздуха в переходном режиме при изменении нагрузки от значения до значения определяется экспоненциальной зависимостью:
Температура масла к концу интервала перегрузки составит:
Изменение превышения температуры масла на выходе из обмотки над температурой воздуха в интервале после перегрузки определяется экспоненциальной зависимостью:
В установившемся тепловом режиме превышение температуры наиболее нагретой точки обмотки над температурой масла на выходе из обмотки определяем по выражению:
Температура наиболее нагретой точки обмотки к концу интервала перегрузки составит:
График переходного теплового режима в трансформаторе 80 МВ·А показан на рис.4.
Рис. 4. График переходного теплового режима в трансформаторе 80 МВ·А
По данным службы присоединений ПС 96 для подключения потребителей закрыта. Ежегодный прирост мощности около 3 МВ·А. Т.к. Кпер = 1,5 для трансформаторов средней мощности [9], то
Трансформаторы 2·80 МВА обеспечат электроснабжение потребителей, как в нормальном, так и в аварийном режиме более 10 лет.
Принимаем к рассмотрению трансформатор типа ТРДН-80000/110. Технические данные трансформатора приведены в таблице 1.
3. Выбор и обоснование схемы подстанции
Одним из важных вопросов при проектировании ПС является выбор ее схемы электрических соединений. Эта схема в большой степени зависит от способа присоединения ПС к питающей электрической сети.
Для реконструируемой подстанции примем старую схему распределительных устройств, т.е. на стороне высокого напряжения два блока, связанные между собой неавтоматической ремонтной перемычкой из двух разъединителей. Эта перемычка позволяет осуществлять питание потребителей от двух трансформаторов при ремонте или повреждении одной из линий. Устаревшие масляные выключатели 110кВ заменим на элегазовые.
На стороне низкого напряжения старые ячейки КРУ будут заменены на новые с современным оборудованием и вакуумными выключателями.
4. Расчёт токов короткого замыкания
В проекте мы не рассматриваем изменение в схеме сети 110 кВ и её мощности, поэтому принимаем значения токов короткого замыкания на шинах 110 кВ равными:
Данные значения для секций 110 кВ подстанции № 96 рассчитаны службой электрических режимов филиала ОАО «Ленэнерго» «Пригородные электрические сети».
В связи с тем, что предполагается замена сетевого оборудования самой подстанции, произведём расчёт токов короткого замыкания на стороне 10 кВ.
Для рис. 5. составим схему замещения, изображённую на рис. 6.
Т.к. параметры обоих трансформаторов одинаковы, а длины шин не значительны, следовательно, значения токов КЗ на всех секциях шин условно одинаковы. Поэтому расчёт будем вести для одной точки КЗ.
Расчет токов КЗ будем проводить в базисных единицах, для этого зададимся базисными величинами:
Проведем расчет сопротивлений, изображенных на схеме замещения.
Трансформатор на подстанции работает с расщеплённой обмоткой. Сопротивления трансформатора с расщеплённой обмоткой определяются из соотношений:
Суммарное сопротивление цепи трансформатора при КЗ на шинах вторичного напряжения подстанции:
Ток двухфазного КЗ на стороне 10кВ равен:
Определяем ударные токи в заданных точках:
Определяем мощность короткого замыкания в точке К1:
Для определения минимального режима сопротивление системы увеличено на 20%. Таким образом, Хс min = 1,2.
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;
-отсутствие опасных перегревов при длительной работе в нормальном
-термическая и динамическая стойкость при коротких замыканиях,
а также такие требования как простота и компактность конструкций, удобство и безопасность эксплуатации, малая стоимость.
5.1 Выбор оборудования для РУ 110 кВ
Разъединители выбирают по длительному номинальному току и номинальному напряжению, проверяют на термическую и электродинамическую стойкость.
Условия для проверки разъединителей 110кВ
где I К110 - 18 кА - ток КЗ на секциях 110кВ подстанции 96;
tоткл.в. = 0,07 с - время отключения выключателя линии (данные выбраны по типу выключателя, установленного на питающей подстанции);
tс.з. = 0,3 с - время срабатывания защит на питающей подстанции (данные Ленэнерго);
tтер. . = 0,07 + 0,3+0,02 = 0,39 с;
Ta = 0,02 с - постоянная времени затухания апериодического тока (см. исходные данные).
Выбираем разъединители типа РДЗ-1-110/1000 У1 с заземляющим разъединителем типа ЗРО-110 с приводом ПРН-110У1 производства ЗАО «Запорожэнергокомплект».
Количество разъединителей, принятых к установке - 6 штук.
Разъединители серии РДЗ-1-110/1000У1 изготавливаются в трехполюсном исполнении. Полюс разъединителя выполнен в виде двухколонкового аппарата с разворотом главных ножей на 90° в горизонтальной плоскости. Токоведущая система разъединителей выполнена в виде двух контактных ножей, установленных на верхних фланцах изоляторов. Токовый переход с основания контактного ножа на контактный вывод осуществляется через скользящий контакт розеточного типа, защищенный от загрязнения кожухом. Контактный нож представляет собой две пары контактных ламелей, на концах которых имеются отгибы (ловители). Контактные ламели выполнены из бериллиевой бронзы и не требуют регулировки контактного нажатия в течение всего срока службы. На конце контактного ножа имеется контакт типа «кулачок», образованный отгибами двух параллельных шин и защищенный от обледенения кожухом. Все скользящие поверхности покрыты гальваническим серебром, а неподвижные - оловом. Контакты заземлителя также изготавливаются из двух пар ламелей из бериллиевой бронзы. На концах соединительных тяг расположены сферические подшипники скольжения, допускающие перекосы при повороте приводных валов и вала заземлителей.
В соответствии с ГОСТ выключатели характеризуются следующими параметрами:
- номинальный ток отключения - наибольший ток КЗ, который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению, при заданных условиях восстанавливающегося напряжения и заданном цикле операций;
- допустимое относительное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения ;
- цикл операций - выполняемая выключателем последовательность коммутационных операций с заданными интервалами между ними. Время отключения выключателя
- стойкость при сквозных токах, характеризующаяся токами термической стойкости Iтер. и электродинамической стойкости Iдин. (действующее значение), iдин. (наибольший пик); эти токи выключатель выдерживает во включённом положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе;
- номинальный ток включения - ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений;
- собственное время отключения - интервал от момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения дугогасительных контактов;
- время отключения - интервал времени от подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех полюсах;
- время включения - интервал времени от подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.
Определяем максимальный рабочий ток при перегрузе трансформатора:
где Кпер = 1,5 для трансформаторов средней мощности [9].
Определяем относительное содержание апериодической составляющей:
Апериодический ток к моменту размыкания дугогасительных контактов выключателя:
Условия для выбора и проверки выключателей
Предварительно выбираем два элегазовых выключателя марки
ВЭБ-110-40/1000 У1 производства ЗАО "Крайэнергоспецкомплект".
Выбранные выключатели удовлетворяют условиям.
Выключатели серии ВЭБ относятся к электрическим коммутационным аппаратам, в которых гасящей и изолирующей средой является элегаз (SF6).
Выключатель имеет пружинный привод типа ППрК и встроенные трансформаторы тока.
Принцип работы выключателя основан на гашении дуги потоком элегаза, который создаётся за счёт перепада давления, обеспечиваемого автогенерацией, т.е. за счёт тепловой энергии самой дуги. Включение выключателей осуществляется за счёт включения включающих пружин привода, а отключение - за счёт отключающего устройства выключателя.
Контроль утечки элегаза из полюсов осуществляется при помощи электроконтактных сигнализаторов плотности.
Встроенные трансформаторы тока имеют высокий класс точности.
Трансформатор тока для питания измерительных приборов и релейной защиты выбирают по напряжению установки, номинальному первичному и вторичному токам, по классу точности, а также на электродинамическую и термическую стойкость.
Причём первичный номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, т.к. недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешности. Класс точности ТТ согласно ПУЭ выбирают в соответствии с назначением ТТ.
Условия для выбора и проверки ТТ 110 кВ
При выборе по данным значения выключателя 110 кВ был выбран выключатель ВЭБ-110 II - 40/2500 У1 со встроенными ТТ 1000/5.
5.1.4 Выбор трансформаторов напряжения
Трансформаторы напряжения выбирают по напряжению установки, классу точности и по вторичной нагрузке.
Условие выбора трансформаторов напряжения
Принимаем трансформаторы напряжения однофазные антирезонансные НАМИ-110 УХЛ1.
Электромагнитный антирезонансный однофазный трансформатор напряжения типа НАМИ-110 УХЛ1 предназначен для установки в электрических сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с глухозаземленной нейтралью с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, устройств автоматики, защиты, сигнализации и управления.
Характеристики ТН сведены в таблицу 6.
Ном. напряжение первичной обмотки, кВ
Наибольшее рабочее напряжение первичной обмотки частоты 50 Гц, кВ.
Ном. напряжение основной вторичной обмотки, кВ
Номинальная мощность основной вторичной обмотки в классах точности, ВА 0,2
Предельная мощность первичной обмотки, ВА
Предельная мощность основной вторичной обмотки , ВА
Для защиты трансформатора выбираем современные ограничители перенапряжений типа ОПН-110/88/10/500 У1 в количестве 8 штук, по три на секцию 110 кВ и по одному на разъединителе нейтрали. Характеристики сведены в таблицу 7.
Основные технические характеристики ОПН-110/88/10/500 У1
2. Наибольшее длительно допустимое рабочее
3. Номинальное напряжение ограничителя, кВ
5. Остающееся напряжение при токе грозовых
перенапряжений с амплитудой, кВ, не более:
6. Остающееся напряжение при токе коммутационных перенапряжений на волне 30/60 мкс с амплитудой, кВ, не более:
7. Остающееся напряжение при импульсах тока 1/10 мкс с амплитудой 10000 А, кВ, не более
8. Классификационное напряжение ограничителя при классификационном токе 1,5 мА ампл., кВ действ., не менее
9. Пропускная способность ограничителя:
а) 18 импульсов тока прямоугольной формы
длительностью 2000 мкс с амплитудой, А
б) 20 импульсов тока 8/20 мкс с амплитудой, А
в) 2 импульса большого тока 4/10 мкс с амплитудой, кА
10. Удельная поглощаемая энергия одного импульса, кДж/кВ(U нр), не менее
Согласно ПУЭ сборные шины и ошиновка в пределах распределительных устройств по экономической плотности тока не выбираются, поэтому выбор производится по допустимому току.
Шины РУ выполняем из многопроволочных сталеалюминевых проводов. Расчетная токовая нагрузка на одну секцию 110 кВ определяется с учётом номинальной нагрузки трансформатора:
Принимаем для установки сталеалюминевые провода АС-400/51. Для провода АС-400/51 допустимый длительный ток в помещениях составляет 705 А. При отключении 1-го трансформатора в послеаварийном или ремонтном режимах, т.е. нагрузка подстанции переводится на одну секцию, ток в цепи составит:
=705А, следовательно, провод АС-400/51 удовлетворяет условию длительного допустимого режима.
Минимально допустимое по условию коронирования сечение провода ВЛ электропередачи 110 кВ: мм2 < мм2 - следовательно, по условию коронирования данный провод также проходит.
Минимально допустимые сечения провода АС по условиям механической прочности на ВЛ, сооружаемые на двухцепных опорах составляет 120 мм2 .
Принимаем в качестве изготовления материал ошиновки ЗРУ-110 кВ провод АС-400/51 с изоляторами типа ПС6-Б 9 тарелок в гирлянде.
5.1.7 Выбор проходных линейных вводов
Высоковольтный линейный ввод конденсаторного типа с внутренней RIP и полимерной наружной изоляцией ГКПЛ-90-110/2000 О1 предназначен для установки в стенах и перекрытиях зданий распределительных устройств. Отличительными особенностями RIP изоляции являются низкие диэлектрические потери и низкий уровень частичных разрядов. Достигается это пропиткой предварительно намотанного бумажного остова эпоксидным компаундом под вакуумом, что исключает наличие газовых включений в остове. RIP изоляция имеет также высокую термическую и механическую стойкость. Вводы не требуют технического обслуживания кроме замены пластины измерительного вывода (один раз в десять лет).
* внутренняя изоляция типа RIP: низкий уровень ЧР, минимальные габариты;
* наружная полимерная изоляция: повышенные гидрофобные свойства, повышенная стойкость к механическим повреждениям;
* простота конструкции, монтажа и эксплуатации;
Выбор вводов производим по наибольшему рабочему току трансформатора:
Технические характеристики линейных вводов
Напряжение наибольшее рабочее фазное
Напряжение испытательное для частичных разрядов (ЧР)
Напряжение испытательное грозового импульса полной волны
Ток термической стойкости в течение 3с
Размер под установку трансформаторов тока
Принимаем к установке проходные линейные вводы тип
ГКПЛ-90-110/2000 О1 количество 12 штук.
5.2 Выбор оборудования для РУ 10 кВ
Определяем номинальный ток на стороне 10 кВ:
Т.к. обмотка трансформатора расщеплена, то примем для одной полуобмотки Iном /2 = 2199А.
Определяем максимальный рабочий ток полуобмотки трансформатора при перегрузе трансформатора:
От одной полуобмотки трансформатора питается две секции 10кВ, поэтому ток для одной ветви полуобмотки трансформатора:
Базисный ток, ток короткого замыкания, ударный ток и мощность короткого замыкания на шинах 10 кВ рассчитывается в п.4:
Определяем относительное содержание апериодической составляющей:
где - апериодический ток к моменту размыкания дугогасительных контактов выключателя.
Условия для выбора и проверки вводных выключателей
Выбираем в качестве вводных выключателей вакуумные выключатели марки ВВЭ-М-10-31,5/2000.
В качестве вводных выключателей принимаем вакуумные выключатели марки ВВЭ-М-10-31,5/2000 в общем количестве 8 шт.
Условия для предварительного выбора выключателей:
Iраб.утяж =1649 А ток для одной ветви полуобмотки трансформатора.
Iраб.утяж =1649/2=824,5 А - для секционного выключателя.
Условия для выбора и проверки секционных выключателей
Выбираем выключателя марки ВВЭ-М-10-20/1000 У2.
Остальные значения - такие же, как и при выборе вводных выключателей. Поэтому выбираем 4 секционных выключателя марки ВВЭ-М-10-20/1000 У1.
Основные технические характеристики ВВЭ-М-10-20/1000 У2
Ток динамической стойкости, (наибольший пик), А
Испытательное кратковременное напряжение (одноминутное) промышленной частоты, кВ
Ресурс по коммутационной стойкости,
а) при номинальном токе, циклов "ВО"
б) при номинальном токе отключения, операций "О"
в) при номинальном токе отключения, циклов "ВО"
Собственное время отключения, мс, не более
Полное время отключения, мс, не более
Собственное время включения, мс, не более
Верхнее/нижнее значение температуры окружающего воздуха, °С
Стойкость к механическим воздействиям, группа по ГОСТ 17516.1-90
а) с межполюсным расстоянием 200 мм
б) с межполюсным расстоянием 250 мм
По таблице исходных данных выбираем наиболее загруженный фидер. Этим фидером является фидер №23, I = 490 А. По этой нагрузке выбираем выключатель.
Условия для выбора и проверки линейных выключателей
Выбираем выключатели для линейных ячеек марки ВВЭ-М-10-20/630 У1.
В связи с тем, что данные об отходящих кабельных линиях отсутствуют, принимаем ток КЗ на кабельной линии равный Iкз на шинах подстанции. Остальные все расчётные значения остаются неизменными.
Окончательно выбираем выключатели для линейных ячеек марки
Основные технические характеристики ВВЭ-М-10-20/630 У1
Ток динамической стойкости, (наибольший пик),А
Испытательное кратковременное напряжение (одноминутное) промышленной частоты, кВ
Ресурс по коммутационной стойкости,
а)при номинальном токе, циклов "ВО"
б) при номинальном токе отключения, операций "О"
в) при номинальном токе отключения, циклов "ВО"
Собственное время отключения, мс, не более
Верхнее/нижнее значение температуры окружающего воздуха, °С.
Стойкость к механическим воздействиям, группа по ГОСТ 17516.1-90
а) с межполюсным расстоянием 200 мм
б) с межполюсным расстоянием 250 мм
Вакуумные выключатели ВВЭ-М-10 предназначены для эксплуатации в сетях трехфазного переменного тока, частотой 50 Гц, номинальным напряжением до 10 кВ, с изолированной и компенсированной нейтралью в нормальных и аварийных режимах. Применяются в ячейках КРУ внутренней и наружной установки, а также в камерах КСО, как при новом строительстве, так и при замене выключателей прежних лет выпуска.
Основные отличительные особенности вакуумных выключателей
· высокий коммутационный и механический ресурс;
· вакуумные выключатели ВВЭ-М-10 общепромышленного исполнения рассчитаны на коммутационный ресурс - 50 000 циклов “ВО” при номинальном токе, механический ресурс привода при этом составляет
· отсутствие необходимости в проведении текущего, среднего и капитального ремонтов;
· безотказность работы выключателя обеспечивается соблюдением условий монтажа и эксплуатации;
· минимальная рабочая температура: -40°С;
· максимальная рабочая температура: +55°С;
· питание от сети постоянного, выпрямленного и переменного оперативного тока в широком диапазоне напряжений;
· малое потребление мощности по цепи оперативного питания.
5.2.2 Выбор комплектного распределительного устройства
Для комплектации ЗРУ 10 кВ применим комплектное распределительное устройство серии К-104М. Выбор данного распределительного устройства производим по рассчитанным значениям в п.5.2.1:
Iраб.утяж=1649 А, ток для одной ветви полуобмотки трансформатора; это значение тока примем для выбора типовых сборных шин КРУ.
Выбор главных цепей КРУ производим по параметрам выбора вводного выключателя п.5.2.1.
Номинальный ток главных цепей шкафов КРУ, А
Номинальный ток главных цепей шкафов КРУ с трансформаторами напряжения и предохранителями, А
Ток термической стойкости в течении 3с, кА
Номинальный ток электродинамической стойкости главных цепей шкафов КРУ, кА
Шкаф КРУ состоит из жесткого металлического корпуса, внутри которого размещена вся аппаратура. Для безопасного обслуживания и локализации аварий корпус разделен на отсеки металлическими перегородками и автоматически закрывающимися шторками.
Отсеки сборных шин и линейный отсек имеют доступ сзади и закрываются съемными крышками.
Выключатель высоковольтный с приводом установлен на выкатном элементе. В верхней и нижней частях тележки расположены подвижные разъединяющие контакты, которые при вкатывании тележки в шкаф, замыкаются с шинным (верхним) и линейным (нижним) неподвижными контактами. При выкатывании тележки с предварительно отключенным выключателем разъемные контакты отключаются, и выключатель при этом будет отключен от сборных шин и кабельных присоединений. Когда тележка находится вне корпуса шкафа обеспечивается удобный доступ к выключателю и его приводу для ремонта, а при необходимости - быстрая замена выключателя другим аналогичным, установленным на такой же тележке.
При выкатывании тележки из шкафа автоматически изоляционными шторками закрываются отсеки шинного и линейного разъединяющих контактов, что исключает возможность случайного прикосновения к токоведущим частям, оставшимся под напряжением. Отсек выкатного элемента в рабочем и контрольном положениях закрыт дверью с замком.
Выкатной элемент шкафа имеет блокировки, которые не допускают:
* перемещение тележки из рабочего положения в контрольное и обратно при включенном высоковольтном выключателе;
* вкатывание тележки в рабочее положение при включенном или не полностью отключенном заземляющем разъединителе;
* включение высоковольтного выключателя в промежуточном (между рабочим и контрольным) положении выкатного элемента;
* включение заземляющего разъединителя в корпусе шкафа при нахождении выкатного элемента в рабочем или промежуточном положениями;
* вкатывания и выкатывания тележки с разъединителями или разъединяющими контактами под нагрузкой (для шкафов без выключателей);
* включение заземляющего разъединителя в шкафу секционирования с разъединителем или разъединяющими контактами при рабочем положении выкатного элемента секционного выключателя.
В закрытых РУ 6-10 кВ ошиновка и сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами. Медные шины из-за высокой их стоимости не применяются даже при больших токовых нагрузках. При токах до 3000 А применяются одно и двухполосные шины. При больших токах рекомендуются шины коробчатого сечения, так как они обеспечивают меньшие потери от эффекта близости и поверхностного эффекта, а также лучшие условия охлаждения.
Для распределительного устройства 10 кВ выбираем жесткие алюминевые окрашенные шины.
Определяем номинальный ток на стороне 10 кВ:
Т.к. обмотка трансформатора расщеплена, то примем для одной полуобмотки Iном /2 = 2199А.
Определяем максимальный рабочий ток полуобмотки трансформатора при перегрузе трансформатора:
Выбираем алюминевые шины коробчатого сечения окрашенные сечением 2·1010 мм2.
Проверку сечения шин производим по нагреву (по допустимому току).
где - допустимый ток по таблицам [10].
Проверка шин на термическую стойкость
где qmin - минимальное сечение по термической стойкости;
где Ст - коэффициент, зависящий от допустимой температуры при коротком замыкании и материала проводника. Рекомендуемое значение Ст для алюминиевых шин из сплава АД1Н - 91 [11].
Проверка шин на электродинамическую стойкость
При проектировании распределительных устройств с жесткими шинами производится определение частоты собственных колебаний для алюминиевых шин. Изменяя длину пролета можно добиться чтобы механический резонанс был исключен, т.е. чтобы f0 > 200Гц.
Максимально допустимую длину пролета между изоляторами l0 определим по формуле:
где l - расстояние между изоляторами;
Из условия l < l0 длину пролета между изоляторами выбираем равной 2м.
Усилия, действующие между фазами при трехфазном коротком замыкании:
где a - расстояние между осями шин смежных фаз, м.
Определяем механическое напряжение в шинах.
где W - момент сопротивления шин (каталожные данные двух сращенных шин коробчатого сечения).
Шины сечением q=2·1010мм2 удовлетворяют условию электродинамической устойчивости:
Каталожные данные алюминиевых шин коробчатого сечения
Допустимый ток на две сращенные шины, А
Алюминиевые шины коробчатого сечения q=2·1010мм2 по всем условиям выбора шин подходят.
Выбираем опорные стержневые полимерные изоляторы внутренней установки ОСК 3-10 УХЛ1, Fразр=3000 Н, высота изолятора Низ=130 мм.
Проверяем изоляторы на механическую прочность.
Максимальная сила, действующая на изгиб:
где принято расстояние между фазами а = 0,6 м.
Fрасч = kh·Fи = H < 0,6 Fразр=1800 Н.
Таким образом, из
Реконструкция подстанции 96 "Озеро Долгое", предназначенной для электроснабжения части Приморского района города Санкт-Петербурга дипломная работа. Физика и энергетика.
Реферат по теме Юридические и финансовые аспекты хозяйствования
Как Оформить Закон В Курсовой Работе
Организация Рекламной Деятельности Курсовая
Контрольная работа по теме Інтернет-торгівля
Курсовая Работа На Тему Разработка Приложения Для Учета Рабочего Времени Сотрудников Предприятия
Реферат: Психологические основы первичной профилактики зависимостей
Отчет По Преддипломной Практике В Следственном Комитете
Реферат На Тему Гигиена Умственного Труда
Сочинение Твой Любимый Предмет
Реферат: Из истории психологических тестов
Курсовая работа по теме Санація і реструктуризація підприємства
Реферат по теме Анестезия при операциях на бедре
Курсовая работа по теме Характеристика монопольного рынка
Сочинение На Тему Фамусовское Общество Кратко
Курсовая работа по теме Організація і методика аудиту доходів підприємства
Курсовая работа: Социальное партнёрство муниципальной власти общественности и бизнеса при решении социальных
Курсовая работа по теме Разработка задачника в процессе преподавания темы: 'Работа с базами данных в MS Access'
Реферат М П Мусоргский
Подготовка К Написанию Сочинения 5 Класс
Контрольная Работа Простейшие Геометрические Фигуры 7 Класс
Разработка приложения на VBA "Тест" - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Диагностика, техническое обслуживание и ремонт тормозной системы ВАЗ 2110 - Транспорт дипломная работа
Преступления против собственности - Государство и право контрольная работа