Файл: Расчет суммарных нагрузок на шинах всех напряжений 5 Выбор числа и мощности понижающих трансформаторов 7.docx
Добавлен: 11.12.2023
Просмотров: 57
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
= 126
где 220 В – напряжение на шинах подстанции.
1,75 В – напряжение на одном элементе.
Для заряда и подзаряда аккумуляторной батареи выбираем два ВАЗП-380/260-40/80.
I – цепи управления и сигнализации.
II – аварийное освещение.
III – привод выключателей.
Рисунок 4 – Схема аккумуляторной установки
8 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА СОБСТВЕННЫХ НУЖД
Мощность потребителей собственных нужд подстанции не велика (от 50 до 300 кВт), поэтому они питаются от сети 380/220 В. Для их питания предусматривается установка двух трансформаторов собственных нужд (ТСН) мощность которых выбирается в соответствии с нагрузкой с учетом допускаемой перегрузки при отказах и ремонтах одного из трансформаторов.
Таблица 6 – Расчет нагрузки
Расчетная нагрузка при Кс = 0,8
Sрасч =
(52)
Sрасч =
= 119,6 кВ ∙ А
Выбираем два трансформатора ТМ 200/10.
При отключении одного трансформатора второй будет загружен:
kзагр =
(53)
kзагр =
= 0,6
kзагр = 0,6 < 1,4 = kав – условие выполняется, трансформаторы выбраны правильно.
Рисунок 5 – Схема питания СН подстанции
9 ВЫБОР ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И РЕШЕНИЙ
На напряжение 220 кВ принимаем открытое распределительное устройство, так как позволяют климатические условия, и нет ограничения площади для размещения подстанции. На этом напряжении ОРУ обладает существенными преимуществами по сравнению с ЗРУ: меньше объем строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор, в связи с этим уменьшается время сооружения и стоимость ОРУ; легче выполняются расширение и реконструкция, все аппараты доступны для наблюдения. Все сооружения на площадке подстанции размещаются таким образом, чтобы при строительстве и монтаже, а так же при ремонтах оборудования можно было использовать различные передвижные и стационарные грузоподъемные устройства. Проезд по дороге возможен вдоль ряда выключателей 220 кВ. Для ревизии трансформаторов 220 кВ предусматривается площадка около трансформаторов с возможностью использования автокранов. Опоры под оборудованием выполнены из унифицированных железобетонных стоек и свай с металлическими конструкциями сверху для крепления аппаратов. На подстанции кабельные каналы к аппаратам следует выполнять раздельными, чтобы при пожарах была исключена возможность одновременной потери взаиморезервирующих КЛ.
Питающие линии 220 кВ выполняются проводом М-70, отходящую линию 220 кВ на завод выполняется проводом АС-10/1,8. Сборные шины 220кВ и подвод к трансформаторам выполняем проводом М-70. Вся аппаратура ОРУ расположена на железобетонных основаниях и с векторным уклоном для стека ливневых вод.
Трансформаторы устанавливаются на рельсы, для возможности выкатки их на ремонтные площадки. Под силовыми трансформаторами предусмотрены маслосборочные ямы покрытые решетками, с засыпкой не меньше 25 см гравием и чистым (помытым) щебнем.
На территории подстанции предусматриваем маслоприемник. Подвод к нему от маслосборочных ям, выполняем асбестовыми трубами.
РУ-10 кВ выполняем из шкафов КРУН КН-59. Использование готовых шкафов позволяет сократить время монтажа. Кабельные каналы к аппаратам и потребителям на подстанции выполнены раздельно, чтобы была исключена возможность одновременной потери взаиморезервирующих кабелей. Кабельные каналы выполнены из несгораемых материалов с пределом огнестойкости 0,7. Покрытие каналов выполняется бетонными съемными плитами, используемыми как «ходовые» дорожки для обслуживающего персонала.
На территории подстанции предусматривается помещение ОПУ, в котором установлены щиты управления, релейная защита, устройство связи. Подстанция по периметру окружена забором из металлических сеток и освещается прожекторами. Предусматриваются въездные ворота и проезды по подстанции для специального транспорта.
10 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ, РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ
10.1 Расчет заземления
На РПП предусматривается защитное заземление, обеспечивающее защиту обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения к металлическим частям, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции. В расчете заземления не учитываются естественные заземлители, которые на РПП, как правило, отсутствуют. Поэтому расчет осуществляется только для заземлений, выполняемых искусственно.
Для установок 110 кВ и выше искусственное заземляющее устройство выполняется из вертикальных заземлителей, соединительных полос, полос положенных вдоль рядов оборудования, и выравнивающих полос, проложенных в поперечном направлении и создающих заземляющую сетку с переменным шагом. Расстояние между полосами должно быть не более 30 м. Граница заземляющего устройства должна находиться на территории подстанции на расстоянии не менее 2 м от ограждения.
Составляем условную расчетную модель заземляющего устройства.
Рисунок 6 – Расчетная модель заземлительного устройства
Расчет производим в следующем порядке:
Определяем допустимое сопротивление заземляющего устройства Rдоп.
В начале рассчитаем наибольшее допустимое напряжение прикосновения.
Расчетная длительность воздействия:
tв = tрз + tов; (54)
tв = 0,01 + 0,08 = 0,09.
где tрз = 0,01 – время действия релейной защиты;
tов = 0,08 – полное время отключения.
Sпс = 104 ∙ 94 = 9776 м2 – площадь подстанции.
Sз = 100 ∙ 90 = 9000 м2 – площадь заземления.
lв = 5 – длина вертикальных заземлений.
t = 0,7 м – глубина размещения заземления.
Определяем kп – коэффициент напряжения прикосновения определяется по формуле:
kп =
(55)
kп =
= 0,08
где lв – длина вертикального заземления (м).
Lг – длина горизонтального заземления (м).
а – расстояние между вертикальными заземлениями (м).
S – площадь заземляющего устройства (м2).
М – из /6/
β – коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека Rч сопротивлению растекания тока от ступеней Rc.
β =
; (56)
β =
= 0,86
В расчете принимаем: Rч = 1000 Ом; Rс = 1,5 ∙ ρвс (ρвс – удельное сопротивление верхнего слоя земли).
Зная наибольшее допустимое напряжение прикосновения Uпр.доп = 500 В – из /6/ по таблице 1. Определяем напряжение на заземлителе:
Uз =
(57)
Uз =
= 6250 В
Что в пределах допустимого (меньше 10 кВ).
Допустимое сопротивление заземляющего устройства должно быть:
Rдоп =
(58)
Rдоп =
=3,9 Ом
где Iз – расчетный ток однофазного КЗ в рассматриваемой установке, определяется как :
I(1) = 0,5I(3)по (59)
I(1) = 0,5 ∙ 6284 = 3142 кА
Iз = 0,5 I
где 220 В – напряжение на шинах подстанции.
1,75 В – напряжение на одном элементе.
Для заряда и подзаряда аккумуляторной батареи выбираем два ВАЗП-380/260-40/80.
I – цепи управления и сигнализации.
II – аварийное освещение.
III – привод выключателей.
Рисунок 4 – Схема аккумуляторной установки
8 РАСЧЕТ ТРАНСФОРМАТОРА СОБСТВЕННЫХ НУЖД
Мощность потребителей собственных нужд подстанции не велика (от 50 до 300 кВт), поэтому они питаются от сети 380/220 В. Для их питания предусматривается установка двух трансформаторов собственных нужд (ТСН) мощность которых выбирается в соответствии с нагрузкой с учетом допускаемой перегрузки при отказах и ремонтах одного из трансформаторов.
Таблица 6 – Расчет нагрузки
| Вид потребителя | Установленная мощность | Cosφ | Tgφ | Нагрузка | |||||
| Кол-во кВт | Всего | Руст,кВт | Qуст,кВт | ||||||
| Охлаждение трансформаторов | 2 ∙ 4,5 | 9 | 0,85 | 0,62 | 9 | 5,58 | |||
| Подогрев шкафов КРУН | 28 | 28,7 | | | 28,7 | | |||
| Освещение ОРУ | 10 | 10 | | | 10 | | |||
| ОПУ отопление, освещение, вентиляция | 67 | 67 | | | 67 | | |||
| ВАЗП | 23 | 23 | | | 23 | | |||
| Подогрев приводов разъединителей | 20 ∙ 0,6 | 12 | | | 12 | | |||
| Итого: | | | | | 149,4 | 5,58 | |||
Расчетная нагрузка при Кс = 0,8
Sрасч =
(52)Sрасч =
= 119,6 кВ ∙ АВыбираем два трансформатора ТМ 200/10.
При отключении одного трансформатора второй будет загружен:
kзагр =
(53)kзагр =
= 0,6kзагр = 0,6 < 1,4 = kав – условие выполняется, трансформаторы выбраны правильно.
Рисунок 5 – Схема питания СН подстанции
9 ВЫБОР ОСНОВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ И РЕШЕНИЙ
На напряжение 220 кВ принимаем открытое распределительное устройство, так как позволяют климатические условия, и нет ограничения площади для размещения подстанции. На этом напряжении ОРУ обладает существенными преимуществами по сравнению с ЗРУ: меньше объем строительных работ, так как необходимы лишь подготовка площадки, устройство дорог, сооружение фундаментов и установка опор, в связи с этим уменьшается время сооружения и стоимость ОРУ; легче выполняются расширение и реконструкция, все аппараты доступны для наблюдения. Все сооружения на площадке подстанции размещаются таким образом, чтобы при строительстве и монтаже, а так же при ремонтах оборудования можно было использовать различные передвижные и стационарные грузоподъемные устройства. Проезд по дороге возможен вдоль ряда выключателей 220 кВ. Для ревизии трансформаторов 220 кВ предусматривается площадка около трансформаторов с возможностью использования автокранов. Опоры под оборудованием выполнены из унифицированных железобетонных стоек и свай с металлическими конструкциями сверху для крепления аппаратов. На подстанции кабельные каналы к аппаратам следует выполнять раздельными, чтобы при пожарах была исключена возможность одновременной потери взаиморезервирующих КЛ.
Питающие линии 220 кВ выполняются проводом М-70, отходящую линию 220 кВ на завод выполняется проводом АС-10/1,8. Сборные шины 220кВ и подвод к трансформаторам выполняем проводом М-70. Вся аппаратура ОРУ расположена на железобетонных основаниях и с векторным уклоном для стека ливневых вод.
Трансформаторы устанавливаются на рельсы, для возможности выкатки их на ремонтные площадки. Под силовыми трансформаторами предусмотрены маслосборочные ямы покрытые решетками, с засыпкой не меньше 25 см гравием и чистым (помытым) щебнем.
На территории подстанции предусматриваем маслоприемник. Подвод к нему от маслосборочных ям, выполняем асбестовыми трубами.
РУ-10 кВ выполняем из шкафов КРУН КН-59. Использование готовых шкафов позволяет сократить время монтажа. Кабельные каналы к аппаратам и потребителям на подстанции выполнены раздельно, чтобы была исключена возможность одновременной потери взаиморезервирующих кабелей. Кабельные каналы выполнены из несгораемых материалов с пределом огнестойкости 0,7. Покрытие каналов выполняется бетонными съемными плитами, используемыми как «ходовые» дорожки для обслуживающего персонала.
На территории подстанции предусматривается помещение ОПУ, в котором установлены щиты управления, релейная защита, устройство связи. Подстанция по периметру окружена забором из металлических сеток и освещается прожекторами. Предусматриваются въездные ворота и проезды по подстанции для специального транспорта.
10 РАСЧЕТ ЗАЗЕМЛЕНИЯ, РАСЧЕТ МОЛНИЕЗАЩИТЫ
10.1 Расчет заземления
На РПП предусматривается защитное заземление, обеспечивающее защиту обслуживающего персонала от опасных напряжений прикосновения к металлическим частям, которые нормально не находятся под напряжением, но могут оказаться под напряжением из-за повреждения изоляции. В расчете заземления не учитываются естественные заземлители, которые на РПП, как правило, отсутствуют. Поэтому расчет осуществляется только для заземлений, выполняемых искусственно.
Для установок 110 кВ и выше искусственное заземляющее устройство выполняется из вертикальных заземлителей, соединительных полос, полос положенных вдоль рядов оборудования, и выравнивающих полос, проложенных в поперечном направлении и создающих заземляющую сетку с переменным шагом. Расстояние между полосами должно быть не более 30 м. Граница заземляющего устройства должна находиться на территории подстанции на расстоянии не менее 2 м от ограждения.
Составляем условную расчетную модель заземляющего устройства.
Рисунок 6 – Расчетная модель заземлительного устройства
Расчет производим в следующем порядке:
Определяем допустимое сопротивление заземляющего устройства Rдоп.
В начале рассчитаем наибольшее допустимое напряжение прикосновения.
Расчетная длительность воздействия:
tв = tрз + tов; (54)
tв = 0,01 + 0,08 = 0,09.
где tрз = 0,01 – время действия релейной защиты;
tов = 0,08 – полное время отключения.
Sпс = 104 ∙ 94 = 9776 м2 – площадь подстанции.
Sз = 100 ∙ 90 = 9000 м2 – площадь заземления.
lв = 5 – длина вертикальных заземлений.
t = 0,7 м – глубина размещения заземления.
Определяем kп – коэффициент напряжения прикосновения определяется по формуле:
kп =
(55)kп =
= 0,08где lв – длина вертикального заземления (м).
Lг – длина горизонтального заземления (м).
а – расстояние между вертикальными заземлениями (м).
S – площадь заземляющего устройства (м2).
М – из /6/
β – коэффициент, определяемый по сопротивлению тела человека Rч сопротивлению растекания тока от ступеней Rc.
β =
; (56)β =
= 0,86В расчете принимаем: Rч = 1000 Ом; Rс = 1,5 ∙ ρвс (ρвс – удельное сопротивление верхнего слоя земли).
Зная наибольшее допустимое напряжение прикосновения Uпр.доп = 500 В – из /6/ по таблице 1. Определяем напряжение на заземлителе:
Uз =
(57)Uз =
= 6250 ВЧто в пределах допустимого (меньше 10 кВ).
Допустимое сопротивление заземляющего устройства должно быть:
Rдоп =
(58)Rдоп =
=3,9 Омгде Iз – расчетный ток однофазного КЗ в рассматриваемой установке, определяется как :
I(1) = 0,5I(3)по (59)
I(1) = 0,5 ∙ 6284 = 3142 кА
Iз = 0,5 I