Файл: Определение суммарной мощности потребителей подстанции.doc
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
(8.10)где b – толщина шины, см;
h – ширина шины, см;
Определим момент инерции шин по 8.10
Определим собственную частоту колебаний шин по 8.9
Так как f0 > 200 Гц, то механического резонанса возникать не будет.
3) Механический расчет шин.
Шины являются механически прочными при выполнении условия:
(8.11)где доп – допустимое механическое напряжение в материале шин (для алюминиевых шин 82,3 МПа);
расч – расчетное напряжение в материале шин.
Момент сопротивления шины определяется по формуле
(8.12)Определим момент сопротивления шины
Напряжение в материале шины, возникающее при воздействии изгибающего момента определяется по формуле
(8.13)Определим напряжение в материале шин, возникающее при воздействии изгибающего момента
Выполним проверка по 8.11
Следовательно, шины механически прочна.
Окончательно принимаем алюминиевые шины прямоугольного сечения 808 с Iдоп = 1320 А.
8.6. Выбор гибких токопроводов на стороне 6 кВ
Гибкие токопроводы для соединения трансформаторов с РУ 6 кВ выполняются пучком проводов, закрепленных по окружности в кольцах-обоймах. Два провода из пучка – сталеалюминевые – несут в основном механическую нагрузку от собственного веса, гололёда и ветра. Остальные провода – алюминиевые являются токоведущими. Сечение отдельных проводов в пучке рекомендуется выбирать возможно большими (500, 600 мм2), так как это уменьшает число проводов и стоимость токопровода.
1) Выберем токопроводы для соединения трансформаторов с РУ.
Определим рабочий ток протекающий по одному токопроводу
Определяем экономическое сечение по формуле 8.6
Принимаем два несущих провода АС-95/16, тогда сечение алюминиевых проводов должно быть:
Определим число проводов А-70
Принимаем токопровод 2АС-95/16 + 6А-70.
Найдём допустимый ток
Найдём ток в послеаварийном режиме, когда один трансформатор отключен
Так как Iдоп = 2250 А < Iав= 1179 А, то условию нагрева длительно допустимым тока выбранный токопровод удовлетворяет.
Окончательно выбираем токопровод 2АС-95/16 + 6А-70.
9. Выбор и описание конструкции распределительного
устройства
-
Выбор и описание открытого распределительного
устройства
Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе называется открытым распределительным устройством (ОРУ). Как правило, ОРУ 35 кВ и выше выполняются открытыми.
Открытые РУ должны обеспечивать надежность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.
Все аппараты ОРУ обычно располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности монтажа и ремонта оборудования.
Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводников или круглых труб. Первые крепятся на порталах с помощью подвесных изоляторов, а вторые с помощью опорных изоляторов на железобетонных и металлических стойках. Применение жесткой ошиновки позволяет уменьшить площадь ОРУ.
Под силовыми трансформаторами, масляными реакторами и баковыми выключателями выше 110 кВ укладывается слой гравия не меньше 25 см и предусматривается сток масла, а аварийных случаях, в систему стока ливневых вод. Кабели оперативных цепей, цепей управления, релейной защиты и автоматики, воздуховоды прокладываются в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках подвешенных в конструкции ОРУ.
Открытые РУ имеют следующие преимущества перед ЗРУ:
-
меньший объем строительных работ и как следствие уменьшение стоимости РУ;
- легче выполняется расширение и конструкция;
- все аппараты доступны для наблюдения.
В то же время ОРУ занимают большую площадь, менее пригодны для эксплуатации при плохих климатических условиях, аппараты подвержены запылению, загрязнению и колебанию температуры.
Открытое РУ 220 кВ выполнено по четырехугольника.
-
Выбор и описание закрытого распределительного
устройства
Закрытые распределительные устройства (ЗРУ) обычно сооружаются на напряжения 3-20 кВ. Однако при ограничении площади РУ, а также неблагоприятных климатических условиях и большой загрязненности атмосферы применяют ЗРУ 35-220 кВ. Обслуживание ЗРУ должно быть удобным и безопасным.
Здания ЗРУ собирают из стандартных железобетонных элементов заводского изготовления: колонн, балок, плит междуэтажных перекрытий, стеновых панелей и т.д. Модули размеров строительных элементов следующие: по длине здания – 6 м, по ширине – 3 м, по высоте – 0,6 м. Поэтому габарита зданий ЗРУ должны быть кратными указанным строительным модулям. Сооружение зданий ЗРУ ведется индустриализованным способом.
Неизолированные токоведущие части во избежании случайных прикосновений к ним должны быть помещены в камеры или ограждены. Ограждение может быть сплошным или сетчатым и должны запираться на замок.
Осмотры оборудования производятся из коридора обслуживания, ширина которого должна быть не менее 1 м при одностороннем обслуживании и 1,2 м при двухсторонним обслуживании. Если в коридоре помещены приводы разъединителей и выключателей, то ширина такого коридора должна быть 1,5 и 2 м соответственно.
Из помещения ЗРУ предусматриваются выходы наружу или в помещение с негорючими стенами и перекрытиями: один выход при длине РУ до 7м; два выхода при длине РУ от 7 до 60 м и при длине более 60 м - два выхода по концам и один с таким расчетом, чтобы расстояние от любой точки коридоров РУ до выхода не превышала 30 м. Двери РУ должны иметь самозапирающиеся замки, открываемые со стороны РУ без ключа. ЗРУ должно обеспечивать пожарную безопасность. Распределительное устройство должно быть экономичным. Для этого применяются железобетонные блоки вместо кирпича, укрупненные электроузлы и т.д..
Здание сооружается из стандартных железобетонных конструкций, несущие колонны расположены в два ряда через 6 м. На колонны опираются балки пролетом 15 м. Стены из железобетонных плит не имеют оконных пролетов. Так как помещение ЗРУ длиной более 7 м предусматриваем 2 выхода по его торцам.
Ячейки КРУ располагаем в один ряд. Основой ячеек является стальной каркас. Сборные шины алюминиевые, прямоугольного сечения, с пролетом между изоляторами 1,2 м, рассчитаны на номинальный ток 1320 А.
10. Расчет электрической сети собственных нужд
Кабели выбираются:
- по напряжению установки Uуст < Uном;
- по экономической плотности тока qэк = Iнорм/jэк;
- по допустимому току Imax < Iдоп,
(11.1)где Iдоп - длительно допустимый ток с учетом поправок на число рядом проложенных в земле кабелей k1 и температуру окружающей среды k2.
Выбранные кабели проверяются на термическую стойкость по условию 8.7
Нагрузка ТСН: Sрасч= 106,551 кВА
Определим ток нормального режима
Определение экономического сечения кабеля производим по формуле 8.6, по [3] таблице 4.5 определяем экономическую плотность тока jэ=1,2 А/мм2:
Выбираем стандартное сечение: q = 4 мм2.
Проверяем выбранное сечение на термическую стойкость по формуле 8.7
Выбираем кабель: ААБ 3240 с Iдоп = 355 А.
Проверим с учетом прокладки в земле по формуле 8.14
Ток аварийного режима
Выполним проверку
Т.е. по условию нагрева максимальным током выбранное сечение проходит, следовательно, окончательно выбираем кабель марки: ААБ-3240.
Выбор предохранителей для защиты ТСН выполняется по следующим условиям приведенным в таблице 11.1.
Таблица 11.1. Условия выбора предохранителей для защиты ТСН.
-
Расчетные параметры сети
Каталожные данные выключателя
Условия выбора
Uуст = 6 кВ
Uном = 6 кВ
Uуст Uном
Imax = 10,253 А
Iном = 20 А
Imax Iном
Iпо = 17,966 кА
Iотк = 20 кА
Iпо Iотк
Выбраны предохранители типа ПКТН-6-20-20У3
Заключение
В настоящем курсовом проекте был произведен расчет электрической части главной понизительной подстанции предприятия с параметрами, указанными в задании на проектирование.
При выполнении курсового проекта были рассмотрены следующие вопросы:
1. Выбор основного оборудования;
2. Выбор принципиальной схемы соединений ГПП;
3. Выбор обеспечения питания собственных нужд;
4. Расчет токов короткого замыкания;
5. Выбор коммутационной аппаратуры;
6. Выбор токоведущих частей;
7. Выбор измерительных приборов для основных цепей и измерительных трансформаторов;
8. Выбор разрядников и изоляторов на проектируемой ГПП;
9. Выбор РУ.
При выборе основного оборудования были выбраны силовые трансформаторы типа АТДЦТН-63000/220/110/6. При выборе принципиальной схемы предпочтение было отдано схеме с одной рабочей и обходной системами шин. Собственные нужды ГПП запитываются от двух трансформатора собственных нужд типа ТМ-100/6.
Выбор коммутационной аппаратуры заключался в выборе выключателей. На стороне 220 кВ были выбраны выключатели типа ВГБУ-220-40/2000 У1. На стороне 110 кВ были выбраны выключатели типа ВЭБ-110-40/2500 У1. На стороне 6 кВ были выбраны выключатели типа ВВЭ-10-20/1600 УЗ и ВВЭ-10-20/630 УЗ.
Выбор разъединителей сводился к выбору разъединителей на высокой стороне РДЗ-220/1000 У1 и средней стороне РДЗ-110/1000 У1
Выбор токоведущих частей:
на стороне 220 кВ были выбраны гибкие токопроводы и сборные шины на основе проводов АС-240/32. На стороне 110 кВ были выбраны гибкие токопроводы на основе проводов АС-240/32 и сборные шины на основе проводов АС-150/24. На стороне 6 кВ - однополюсные окрашенные алюминиевые шины прямоугольного сечения 808 и гибкие токопроводы типа 2АС-95/16+6А-70.