КП 2022 - вбивать свой расчет сюда. 1 Расчет электрических нагрузок
 Скачать 403.98 Kb.
|
|
9 Расчет и выбор питающей линии 9.1 Расчет и выбор питающей линии ГПП В соответствии с принятой системой электроснабжения необходимо произвести выбор сечения проводов воздушных линий на стороне ВН. При наличии приемников I и II категории принимается две одноцепных ВЛ. Сечение проводов выбирается по экономической плотности тока и проверяется по условию нагрева в нормальном и послеаварийном режиме, по условию минимальных потерь на корону и на потерю напряжения. Для двух ЛЭП расчетный ток Ip, А определяется по формуле  , (9.1)где Uном – номинальное напряжение, кВ; S'р – расчетная мощность по предприятию (с учетом потерь в трансформаторах ГПП, таблица 1.2), кВА.  АОпределяется экономически выгодное сечение проводов ВЛ sэ, мм2, для одной цепи по формуле  , (9.2)где Ip – расчетный ток одной цепи в нормальном режиме нагрузок, А; jэ – экономическая плотность тока, принимается в зависимости от времени работы в году Тмакс, jэ = * А/мм2  мм2Выбираются сталеалюминевые провода АС-**, Iд = ** А, r0=** Ом/км. Выбранное сечение проверяется на нагрев длительным током в нормальном и аварийном режиме Iд ≥ Iр (9.3) Iд ≥ 2 ∙ Iр (9.4) ** А > ** А ** А> ** А условия выполняются Проверка проводников ЛЭП по условиям короны и радиопомех производится из класса напряжений 35кВ и выше. Оно должно быть не менее минимального допустимого значения sкор, мм2, установленного для ВЛ в зависимости от номинального напряжения – для 35кВ sкор=35 мм2, 110кВ – sкор=70 мм2, 220кВ – sкор=240 мм2 sкор ≤ sном (9.5) 35 мм2 < ** мм2 условие выполняется Проверка выбранного сечения по допустимой потере напряжения  , (9.6)где ∆Uдоп% - допустимые потери напряжения для силовых линий, %, ∆Uдоп%=5% ∆U% - расчетные потери напряжения для силовых линий, %  , (9.7)где r0, х0 – удельные активное и индуктивное сопротивления линии, Ом/км.  %** % < 5 % условие выполняется 9.2 Расчет и выбор кабеля для КТП напряжением 10 кВ Кабельная линия (КЛ) выбирается по номинальному напряжению, по экономической плотности тока и проверяется на нагрев в нормальном и аварийном режиме, на термическую стойкость и на потерю напряжения. Uн ≥Uуст (9.8) 10кВ = 10кВ Ток на высшем напряжении КТП (10 кВ) составляет Iр. = ****А (таблица 1.1, с учетом потерь на КТП). Определяется экономически выгодное сечение, экономическая плотность тока,  А/мм2. мм2Выбирается кабельная линия сечением ** мм2, с допустимым током Iд = ** А, r0=** Ом/км, х0=** Ом/км. Выбранный кабель проверяется 1) на нагрев длительно допустимым током Iдоп > Iр.НН (9.9) ** А > ** А условие выполняется 2) на термическую стойкость к действиям токов КЗ sном > sту (9.10) sту=α∙Iк∙  (9.11)где α – расчетный коэффициент, определяемый ограничением допустимой температуры нагрева жил кабеля; Iк – ток короткого замыкания на данное напряжение, кА; tп – приведенное время срабатывания защиты линии, с. Значение расчетного коэффициента α при допустимой температуре нагрева жил кабеля 250°С принимается: 1) α = 7 – для кабелей с медными жилами напряжением до 10 кВ включительно; 2) α = 12 – для кабелей с алюминиевыми жилами напряжением до 10 кВ включительно. sту =**∙**∙**=** мм2 ** мм2 > ** мм2 условие выполняется 3) на потерю напряжения (по условию 9.7)  ** % < 5 % условие выполняется Выбранный кабель марки АСБ (3×**) мм2 удовлетворяет всем требованиям. 10 Выбор и проверка электрооборудования ГПП 10.1 Выбор и проверка оборудования на ВН Согласно выбранной схеме электроснабжения на стороне высокого напряжения *** кВ выбирается разъединитель, высоковольтный выключатель, ограничитель перенапряжения и трансформатор тока. Расчетный ток на ВН ГПП Iр.ВН, А, (с учетом потерь в трансформаторах ГПП, таблица 1.2) определяется по формуле  , (10.1) АРазъединители предназначены для снятия напряжения и создания видимого разрыва электрической цепи, отключенной силовым выключателем. Включать и отключать электрическую цепь под нагрузкой разъединителемнельзя, т. к. он не имеет дугогасительного устройства. Разъединитель выбирается по номинальному напряжению и номинальному току, и проверяется на динамическую и термическую устойчивость. Выбирается разъединитель с заземляющими ночами типа *****. Результаты выбора сводятся в таблицу 10.1. Таблица 10.1 - Выбор разъединителя типа *****
Высоковольтный силовой выключатель предназначен для коммутации (включения и отключения) эл. цепи под нагрузкой, а также автоматического отключения этой цепи при токах короткого замыкания и перегрузки. Выбирается высоковольтный выключатель типа ****. Результаты выбора сводятся в таблицу 10.2. Таблица 10.2 - Выбор высоковольтного выключателя типа ****
Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для питания катушек релейной защиты и измерительных приборов, средств сигнализации и автоматики, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Трансформаторы тока работают в режиме короткого замыкания; ток на вторичной обмотке 5 А. Выбирается трансформатор тока типа ***. Выбор и сравнение производится в таблице 10.3. Таблица 10.3 - Выбор трансформатора тока типа ***
Полная расчетная нагрузка Sрасч, ВА, считается по формуле Sрасч = ∑Sприб + Sконт, (10.2) где ∑Sприб – суммарная мощность подключаемых приборов, ВА; Sконт – мощность, теряемая в контактах, ВА. К трансформатору тока будут подключены следующие измерительные приборы: амперметр Э309, ваттметр Д323и реле тока РТ-80 (таблица 10.4). Таблица 10.4 - Приборы, присоединяемые к трансформатору тока
Мощность, теряемая в контактах, Sконт, ВА, определяется по формуле Sконт = Iн22 ∙ rк, (10.3) где Iн2 - номинальный вторичный ток трансформатора тока, А, справочная величина; rк – сопротивление контактов, rк = 0,1 Ом. Sконт = 52 ∙ 0,1=2,5 ВА Sрасч = 16,25+ 2,5= 18,75 ВА По справочнику выбирается трансформатор тока требуемого класса точности с ближайшей большей номинальной мощностью вторичной обмотки Sн2. Для защиты ЭО ОРУ от перенапряжений (атмосферных и внутренних) выбирается ограничитель перенапряжения нелинейный, таблица 10.5. Таблица 10.5 - Выбор ограничителя перенапряжения ОПН-**
10.2 Выбор и проверка оборудования на НН На стороне низкого напряжения (10 кВ) выбирается следующее оборудование: высоковольтные выключатель, разъединитель, трансформатор напряжения, трансформатор тока, ограничитель перенапряжения, предохранители для защиты трансформаторов напряжения. Для коммутации и защиты трансформатора КТП ремонтно-механического цеха выбираются выключатель нагрузки и предохранитель. Ток на низшем напряжении (10 кВ) составляет IрНН. = ****А (таблица 1.2, с учетом компенсации реактивной мощности). Выбирается высоковольтный выключатель типа ****. Результаты выбора сводятся в таблицу 10.6. Таблица 10.6 - Выбор высоковольтного выключателя типа ****
Разъединитель выбирается аналогично разъединителю на высокой стороне. Результаты выбора сводятся в таблицу 10.7. Таблица 10.7 - Выбор разъединителя типа *****
Изоляторы предназначены для крепления токоведущих частей и изоляции их между собой и по отношению к земле. В РУ подстанции различают опорные и проходные изоляторы. Выбирается опорный изолятор типа ***. Результаты выбора сводятся в таблицу 10.8. Таблица 10.8- Выбор опорного изолятора типа ***
Допустимая разрушающая сила Fдоп, Н, определяется по формуле Fдоп = 0,6· Fном (10.4) Расчетная разрушающая сила Fрасч, Н, определяется по формуле  , (10.5)где  - ударный ток, кА;L – расстояние между опорными изоляторами одной фазы, см; а – расстояние между фазами, см. Fдоп = 0,6· * = * Н  НВыбирается проходной изолятор типа ***. Выбор и сравнение производятся в таблице 10.9. Fдоп = 0,6 ∙ * = * Н Таблица 10.9 - Выбор проходного изолятора типа ***
Шины– неизолированные проводники прямоугольного, круглого или коробчатого сечения, укрепляемые на изоляторах, предназначены для соединения между собой электрических аппаратов. Сборные шины выбираются и проверяются по следующим условиям 1) выбор по току Iд ≥ Iр =  , (10.6)где К1 – коэффициент, учитывающий расположение полос шин, К1 = 1 при вертикальном расположении шин, К1 = 0,95 при горизонтальном расположении шин; К2 - коэффициент, учитывающий число полос в шине, К2 = 1 при однополосных шинах; К2 = 0,9 при двухполосных шинах, К2 = 0,85 при трехполосных шинах; К3 - коэффициент, учитывающий отличие фактической температуры среды от нормированной, для расчетной температуры 25С: К3 = 1. Iр =  АВыбираются алюминиевые шины размером *×* мм, с допустимым током Iд = ***А, однополосные, установленные горизонтально / на ребро. 2) проверка на электродинамическую стойкость Gд ³ Gр (10.7) где Gд – допустимое напряжение в шинах, Gд = 6500 Н/см2; Gр – расчетное напряжение в шинах, Н/см2, Gр =  , (10.8)где W – момент сопротивления шины, L – расстояние между опорными изоляторами одной фазы, см. При горизонтальном расположении шин (рисунок 10.1, а) W = 0,167 ∙ n· b ∙ h2 (10.9) где n – число полос, шт; b – высота сборных шин, см; h – ширина сборных шин, см. При вертикальном расположении шин (рисунок 9.1, б) однополосных шин W = 0,17 ∙ b2 ∙ h (10.10) двухполосных шин W = 1,44 ∙ b2 ∙ h (10.11) трехполосных шин W = 3,3 ∙ b2 ∙ h (10.12) где b – ширина сборных шин, см; h – высота сборных шин, см.  Рисунок 10.1 - Горизонтальное и вертикальное расположение шин Выбранные шины установлены горизонтально или вертикально, следовательно W = 0,167 ∙ *2 ∙ * = * Gр =  Н/см26500 Н/см2 > * Н/см2 3) проверка на термическую стойкость д р (10.13) где д – максимально допустимая температура, для голых шин д = 200 С; р – расчетная температура нагрева жил при возникновении КЗ, определяемая по кривой нагрева алюминиевых токоведущих частей при коротких замыканиях, С (рисунок 10.2).  Рисунок 10.2 - Кривая нагрева алюминиевых токоведущих частей при коротких замыканиях Чтобы определить температуру по кривой нагрева жил при возникновении короткого замыкания определяется величина, пропорциональная полному количеству теплоты, выделяемо в проводнике короткого замыкания Ак = Анач +  , (10.14)где Анач – величина, пропорциональная начальной температуре нагрева жил до короткого замыкания, определяется по длительно допустимой температуре нагрева, Анач = 0,5∙104; I – ток КЗ на данном напряжении, А; s – сечение выбранной шины, мм2. Ак = 0,5∙104 +  =*∙103По кривой нагрева алюминиевых токоведущих частей при коротких замыканиях выбираем расчетную температуру нагрева р =72 оС 200 оС > 72 оС Выбор и сравнение производятся в таблице 10.10. Таблица 10.10 - Выбор сборных алюминиевых шин
К трансформатору тока подключаются следующие приборы, таблица 10.11. Таблица 10.11 - Подключаемые приборы к трансформатору тока
Трансформаторы тока выбираются по номинальному тока, напряжению и по мощности, проверяются на динамическую и термическую устойчивость. Определяется полная мощность приборов  (10.15)Sp=  =36,4кВАВыбирается трансформатор тока типа ***. Класс точности 0,5. Выбор и сравнение производятся в таблице 10.12. Таблица 10.12 - Выбор трансформатора тока типа ***
Трансформаторы напряжения выбираются номинальному напряжению и номинальной мощности вторичной обмотки. К трансформатору напряжения подключаются следующие приборы, таблица 10.13. Таблица 10.13 - Подключаемые приборы к трансформатору напряжения
Определяется расчетная мощность на вторичной обмотке трансформатора напряжения S2р =  (10.16)S2р =  = 37,7 ВАВыбирается трансформатор напряжения типа НТМИ-10-66У3, таблица 10.14. Таблица 10.14 - Выбор трансформатора напряжения типа НТМИ-10-66У3
Для защиты ЭО ЗРУ от перенапряжений (атмосферных и внутренних) выбирается ограничитель перенапряжения нелинейный, таблица 10.15. Таблица 10.15 - Выбор ограничителя перенапряжения ОПН-**
Предохранители (выше 1000 В) предназначены для защиты силовых трансформаторов мощностью до 1000кВА, трансформаторов напряжения, трансформаторов собственных нужд от токов короткого замыкания и перегрузки. Для защиты трансформаторов напряжения выбираются предохранители типа ПКТ101-10-2,5-40У3. Выбор и сравнение приводятся в таблице 10.16. Таблица 10.16 - Выбор предохранителей для трансформаторов напряжения
Номинальный ток трансформатора ТСН IТСН, А, определяется по формуле  , (10.17) АВыбираются силовые предохранители типа ПКТ102-10-50-40У3. Выбор и сравнение приводятся в таблице 10.17. Таблица 10.17 - Выбор силового предохранителя для защиты ТСН
Для коммутации и защиты трансформатора КТП ремонтно-механического цеха выбираются выключатель нагрузки и предохранитель. Выключатель нагрузки предназначен толькодля коммутации электрической цепи под нагрузкой при напряжении до 10 кВ. Ток на высшем напряжении КТП (10 кВ) составляет Iр. = ****А (таблица 1.1, с учетом потерь на КТП). Выбирается ВНПу-10/400-10У3. Результаты выбора и проверки сводятся в таблицу 10.18. Выключатели ВНПу относятся к коммутационным аппаратам, снабженным автогазовым дугогасительным устройством. Гашение дуги осуществляется потоком газов, выделяющихся из стенок дугогасительной камеры при воздействии на них гасимой дуги. Таблица 10.18 - Выбор и проверка выключателя нагрузки
Для защиты от перегрузки и токов к.з. трансформатора КТП выбирается предохранитель типа ПКТ102-10-50-12,5У3. Результаты выбора и проверки предохранителей представлены в таблице 10.19. Таблица 10.19 - Выбор и проверка предохранителя
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
