Файл: Расчет суммарных нагрузок на шинах всех напряжений 5 Выбор числа и мощности понижающих трансформаторов 7.docx
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 60
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
а = 0,8 м.
Определяем расстояние между прокладками:
lп≤ 0,216 ∙ ∙
lп≤ 0,216 ∙ ∙ = 0,87 м
lп≤ 0,113 ∙ ∙ 102,
lп≤ 0,113 ∙ ∙ 102 = 45,6 м
где Е = 7 ∙ 1010 Па.
Jп = (30)
Jп = = 0,013
где kф = 0,5 по рис. 4,5 /2/ при аn = 2 В = 1,6 см.
Масса полосы mn на 1 м определяется по справочникам или сечению q, плотности материала шин (для А1 2,7 ∙ 10-3 кг/см3) и длине 100 см.
mn = 2,7 ∙ 10-3 ∙ 10 ∙ 0,1 ∙ 100 = 2,7 кг/м.
Принимаем меньшее значение lп = 0,93 м, тогда число прокладок в пролете:
Принимаем n = 1.
n = (31)
n = = 0,29
При 1 прокладке в пролете расчетный пролет:
lп = (32)
lп = = 0,55 м
Определяем силу взаимодействия между полосами:
ƒn = ∙ 10-7 (33)
ƒn = ∙ 10-7 = 400 Н/м
где В = 8 мм = 0,008 м.
Напряжение в материале полос:
Gn = (34)
Gn = = 11 мПа
Wn = (35)
Wn = = 0,11 см3
Напряжение в материале шин от взаимодействия фаз:
Gф = (36)
Gф = = 0,88 МПа
Wф = (37)
Wф = = 0,45
Gрасч = Gф + Gn (38)
Gрасч = 11 + 0,88 = 11,88 МПа
Что меньше Gдоп = 75 МПа. Следовательно, шины механически прочны.
Выбор изоляторов.
Изолятор электрический, устройство для электрической изоляции и механической связи частей электрического устройства, находящихся под различными электрическими потенциалами. Изолятор состоит из диэлектрика и деталей для его крепления (арматуры). Наиболее часто изготовляются из фарфора и стекла. Конструкция и размеры изоляторов определяются прикладываемыми к ним механическими нагрузками, электрическим напряжением установок и условиями их эксплуатации. Изоляторы линий электропередачи и открытых распределительных устройств электрических станций и подстанций подвергаются воздействию атмосферных осадков, которые особенно опасны при сильном загрязнении окружающего воздуха. Для увеличения напряжения перекрытия наружная поверхность этих изоляторов делается сложной формы, которая удлиняет путь перекрытия.
Выбираем опорные изоляторы И16-80УХЛЗ.
Uсети = 10 кВ ≤ Uн = 10 кВ.
Проверяем изоляторы на механическую прочность.
Максимальная сила, действующая на изолятор:
Fрасч = (39)
Fрасч =
= 70 Н = 0,07 кН
Fрасч = 0,07 кН ≤ 0,6 Fразр (40)
Fразр = 0,6 ∙ 16 = 9,6 кН
Значит, опорные изоляторы механически прочны.
Выбираем проходные изоляторы ПН-10/2000-1250.
Uсети = 10 кВ ≤ Uн = 10 кВ.
Проверяем изоляторы на механическую прочность.
Максимальная сила, действующая на изолятор:
Fрасч = (41)
Fрасч = = 35 Н
Fрасч = 35 Н ≤ 0,6 Fразр (42)
Fразр = 0,6 ∙ 1250 = 750 кН
Значит, проходные изоляторы механически прочны.
6.5 Выбор электрических аппаратов 10 кВ
Выбор производим аналогично, результат заносим в таблицу 5.
Таблица 5 – Выбор аппаратов РУ 10 кВ
Наименование и тип аппарата | Технические параметры | Расчетные данные | Условие выбора |
Вводная ячейка ВВП-10-20/1600УЗ (привод встроенный пружинный) | Uном = 10 кВ Iном = 1600 А Iоткл.ном = 20 кА Iдин = 20 кА iдин = 52 кА I2тер ∙ tтер = 1200 кА2∙с | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном Iр.мах ≤ Iном Iпо ≤ Iоткл.ном Iпо ≤ Iдин iу ≤ iдин Вк ≤ I2тер ∙ tтер |
Трансформатор тока ТПЛК-10УЗ | Uном = 10 кВ Iном = 1600 А iдин = 52 кА I2тер ∙ tтер = 2916 кА2∙с | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном Iр.мах ≤ Iном iу ≤ iдин Вк ≤ I2тер ∙ tтер |
Секционная ячейка ВВП-10-20/1000УЗ | Uном = 10 кВ Iном = 1000 А Iоткл.ном = 20 кА Iдин = 20 кА iдин = 52 кА I2тер ∙ tтер = 1200 кА2∙с | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном Iр.мах ≤ Iном Iпо ≤ Iоткл.ном Iпо ≤ Iдин iу ≤ iдин Вк ≤ I2тер ∙ tтер |
Трансформатор тока ТЛ-10УЗ | Uном = 10 кВ Iном = 800 А iдин = 81 кА I2тер ∙ tтер = 232 ∙ 3 = 1587 кА2∙с | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном Iр.мах ≤ Iном iу ≤ iдин Вк ≤ I2тер ∙ tтер |
Ячейки отходящих линий ВВП-10-20/630УЗ (привод встроенный пружинный) | Uном = 10 кВ Iном = 630 А Iоткл.ном = 20 кА Iдин = 20 кА iдин = 52 кА I2тер ∙ tтер = 1200 кА2∙с | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном Iр.мах ≤ Iном Iпо ≤ Iоткл.ном Iпо ≤ Iдин iу ≤ iдин Вк ≤ I2тер ∙ tтер |
Трансформатор тока ТЛ-10УЗ | Uном = 10 кВ Iном = 600 А iдин = 81 кА I2тер ∙ tтер = 1587 кА2∙с | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном Iр.мах ≤ Iном iу ≤ iдин Вк ≤ I2тер ∙ tтер |
Трансформатор напряжения НАМИТ-10УХЛ2 | Uном = 10 кВ | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном |
ПКН-001-10УЗ | Uном = 10 кВ | Uсети = 10 кВ | |
| | | |
Продолжение таблицы 5 | |||
Наименование и тип аппарата | Технические параметры | Расчетные данные | Условие выбора |
Ограничитель перенапряжения ОПН-КС/ТЕЛ-10/10,5УХЛ2 | Uном = 10 кВ | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном |
Предохранитель для ТСН ПКТ-101-10-10-31,5УЗ | Uном = 10 кВ Iном = 10 А Iном.отк = 31,5 А | Uсети = 10 кВ | Uсети ≤ Uном Iмах ≤ Iном.пр Iпо ≤ Iоткл.ном |
6.6 Выбор отходящих линий к потребителям 220/10 кВ
Для потребителей удаленных свыше 5 км от подстанции, питание целесообразно выполнять ВЛ, так как применение кабельных линий требует затрат гораздо больших чем при использовании ВЛ, а также потери мощности в КЛ при протяженности ее более чем 5 км будут недопустимо большими.
Завод 32 км.
Выбираем ВЛ, сечение определяем по экономической плотности тока.
Iмах = (43)
Iмах = = 186,48А
Iнорм = (44)
Iнорм = = 93,24 А
Сечение линии:
Sэ = (45)
Sэ = = 93,24мм2
Предварительно выбираем провод АС-16/2,7/ Iдоп = 111 А.
Проверяем провод по допустимому току: Iмах = 93 А < Iдоп = 111 А.
Выбранный провод соответствует условию проверки, окончательно выбираем его.
Завод НЗСМ 24 км.
Iмах = (46)
Iмах = = 188,73А
Iнорм = (47)
Iнорм = = 94.37 А
Сечение линии:
Sэ = (48)
Sэ = = 94, 37 мм2
Предварительно выбираем провод АС-16/2,7 Iдоп = 111 А.
Проверяем провод по допустимому току: Iмах = 94 А < Iдоп = 111 А.
Выбранный провод соответствует условию проверки, окончательно выбираем его.
Расчет остальных линий проводим аналогично, результат заносим в таблицу.
Таблица 6 – Выбор питающих линий
Потребитель | Провод | Iном , А | Iмах, А |
Завод | АС-10/1,8 | 93,24 | 93,24 |
Завод НЗСМ | АС-16/2,7 | 94,37 | 94,37 |
Город | АС-10/1,8 | 38,32 | 38,32 |
Завод НЭЗ | АС-10/1,8 | 9,36 | 9,36 |
7 ВЫБОР ВИДА ИСТОЧНИКА ОПЕРАТИВНОГО ТОКА
Питание оперативных цепей управления, защиты, автоматики, телемеханики и сигнализации, а также выключающих и отключающих устройств коммутационных аппаратов осуществляется от специальных источников оперативного тока. Оперативный ток используется также для аварийного освещения при нарушениях нормальной работы подстанции.
К постоянно выключенным электроприемникам оперативного тока относятся сигнальные лампы, катушки реле, постоянно выключенная часть аварийного освещения и т.п.
Временная нагрузка полностью включенного аварийного освещения потребляется в течение 0,5-1 часа до ликвидации аварии.
Кроме длительного тока нагрузки сети оперативного тока имеют место кратковременные (не более 5 секунд) пиковые нагрузки, потребляемые катушками электромагнитных приводов аппаратов. Эта мощность может быть значительна.
На подстанциях 35 кВ и выше имеющих сборные шины по высокой стороне с числом выключателей 3 и более применяют постоянный оперативный ток с аккумуляторными батареями типа СК или СН.
Аккумуляторы типа СН имеют меньшие размеры, чем СК. Они поступают в сборном виде, имеют лучшие разрядные характеристики, меньше выделяют паров серной кислоты. Поэтому на подстанциях применяют аккумуляторы СН.
Все электроприемники делятся на 3 группы:
1гр. – постоянно выключенные Iдл = 5 А.
2гр. – аварийное освещение I0,5 = 5 А.
3гр. – кратковременные типовые.
Типовой номер батареи выбираем по условию:
N = 10,5 ∙ (49)
Iав = Iдл + I0,5 (50)
Iав = 5 + 5 = 10 А
где J – ток аварийного 0,5 часового разряда для 1-го номера аккумулятора.
Из /2/ выбираем для аккумулятора СН J = 30 А, тогда:
N = 10,5 ∙ = 3,5
Выбираем аккумуляторную батарею СН-0,5.
Выбранную аккумуляторную батарею проверяем по пиковому току:
Iп = Iав + Iпр (51)
Iп = 10 + 15 = 25 А
где Iпр – ток самого мощного привода.
50N ≥ Iп
50 ∙ 0,5 ≥ 25 А
25 ≥ 25 А
Число элементов батареи:
n =