диплом электроснабжение НПС. Электроснабжение нефтеперекачивающей станции магистрального нефтепровода "ухтанпс1"
 Скачать 1.43 Mb.
|
|
4. Выбор высоковольтного оборудования на стороне 35 кВ и 10 кВ 4.1 Выбор сечения и марки силовых кабелей 10 кВ Сечение проводов и кабелей выбирают по техническим и экономическим соображениям. Произведем выбор сечения по расчетному току. За расчетные токи потребителей примем их номинальные значения. Для основных двигателей номинальный ток определится:  где Рном – номинальная мощность электродвигателя, кВт; Uном – номинальное напряжение, кВ; сos φ – коэффициент мощности электродвигателя.  Для подпорных двигателей номинальный ток определится:  Для параллельно работающих линий, питающих ЗРУ-10кВ в качестве расчетного тока принят ток послеаварийного режима, когда одна питающая линия вышла из строя. Расчетный ток для этого случая определим по величине расчетной мощности:  где S.р – полная расчетная мощность электродвигателей, кВ*А; Uном – номинальное напряжение, 10кВ.  Результаты расчета сведены в табл. 4.1 Таблица 4.1
Условие выбора сечения жил кабеля по допустимому нагреву при нормальных условиях прокладки: номинальный ток должен быть меньше либо равен допустимому току.  . Проанализировав данные табл. 4.1 можно сделать вывод, что выбранные сечения удовлетворяют нашим условиям. 4.2 Выбор типа ячеек КРУ-10 кВ В качестве распределительного устройства 10 кВ применим закрытое распределительное устройство (ЗРУ). ЗРУ состоит из отдельных ячеек различного назначения. Для комплектования ЗРУ-10 кВ выберем малогабаритные ячейки КРУ серии КВ-02-10 (КРУ2-10) производства ОАО «Электрон», г. Чебоксары. Данные ячейки отвечают современным требованиям эксплуатации, имеют двухсторонний коридор обслуживания, выкатные тележки с вакуумными выключателями, безопасный доступ к любому элементу КРУ. Релейный и кабельный отсеки отделены от отсека коммутационных аппаратов металлическими перегородками, все коммутации производятся только при закрытой наружной двери, имеются функциональные блокировки. В состав КРУ серии КВ-02-10 входят вакуумные выключатели с электромагнитным приводом, трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, предохранители, разъединитель с заземляющими ножами, релейный шкаф с аппаратурой. КРУ серии КВ-02-10 предназначены для установки в закрытых помещениях с естественной вентиляцией без искусственного регулирования климатических условий. Обслуживающая среда должна быть невзрывоопасной, не содержать агрессивных газов и испарений, химических отложений, не насыщенной токопроводящей пылью и водяными парами. 4.3 Выбор шин 35кВ и 10 кВ В качестве сборных шин на 10 кВ выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения размером 80х6 мм. Длительно допустимый ток при одной полосе на фазу составляет Iдоп = 1150А. Условие выбора:  ; Проверим шины на электродинамическую стойкость к токам КЗ. Шину, закрепленную на изоляторах можно рассматривать как многопролетную балку. Наибольшее напряжение в металле при изгибе:  , где М – изгибающий момент, создаваемый ударным током КЗ, Нм; W – момент сопротивления, м3. Изгибающий момент для равномерно нагруженной многопролетной балки равен:  , где F-сила взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока КЗ, Н;  – расстояние между опорными изоляторами,   , где  – расстояние между токоведущими шинами, = 0,35 м; – коэффициент формы, =1,1.Момент сопротивления:  , где b,h – соответственно узкая и широкая стороны шины, м. Тогда наибольшее напряжение в металле при изгибе:  Допустимое напряжение при изгибе для алюминиевых шин 75 МПа.  Следовательно выбранные шины удовлетворяют условиям электродинамической стойкости. Для проверки возможности возникновения механического резонанса в шинах определим частоту свободных колебаний шин:  где – пролет шины, =1,1 м; – модуль упругости материала шин, для алюминия =7,21010 Н/м2; – масса единицы длины шины, = 1,295 кг/м; – момент инерции сечения шин относительно оси изгиба. Т. к.  , то явление резонанса не учитываем.Проверим шины на термическую стойкость к токам КЗ. Минимально допустимое сечение алюминиевых шин:  где  – периодическая составляющая тока КЗ в точке КЗ; – приведенное время КЗ. где  – время действия апериодической составляющей времени КЗ; – время действия периодической составляющей времени КЗ.Для времени отключения КЗ  и β” = 1:  Выбранные шины удовлетворяют условиям термической стойкости, т.к.  , т.к.  .В качестве сборных шин на 35 кВ выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения размером 50х6 мм.  , где Sном.т – номинальная мощность каждого из трансформаторов, кВ*А; Uном – номинальное напряжение; 35 кВ.  Длительно допустимый ток при одной полосе на фазу составляет Iдоп = 740А. Условие выбора: ; Проверим шины на электродинамическую стойкость к токам КЗ. Шину, закрепленную на изоляторах можно рассматривать как многопролетную балку. Наибольшее напряжение в металле при изгибе: , где М – изгибающий момент, создаваемый ударным током КЗ, Нм; W – момент сопротивления, м3. Изгибающий момент для равномерно нагруженной многопролетной балки равен:  , где F-сила взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока КЗ, Н; – расстояние между опорными изоляторами,  , где – расстояние между токоведущими шинами, = 0,35 м; – коэффициент формы, =1,1.Момент сопротивления:  , где b,h – соответственно узкая и широкая стороны шины, м. Тогда наибольшее напряжение в металле при изгибе:  Допустимое напряжение при изгибе для алюминиевых шин 75 МПа.  Следовательно выбранные шины удовлетворяют условиям электродинамической стойкости. Для проверки возможности возникновения механического резонанса в шинах определим частоту свободных колебаний шин:  где – пролет шины, =1,1 м; – модуль упругости материала шин, для алюминия =7,21010 Н/м2; – масса единицы длины шины, = 0,810 кг/м; – момент инерции сечения шин относительно оси изгиба. Т. к.  , то явление резонанса не учитываем.Проверим шины на термическую стойкость к токам КЗ. Минимально допустимое сечение алюминиевых шин:  где – периодическая составляющая тока КЗ в точке КЗ; – приведенное время КЗ. где – время действия апериодической составляющей времени КЗ; – время действия периодической составляющей времени КЗ.Для времени отключения КЗ и β” = 1: Выбранные шины удовлетворяют условиям термической стойкости, т.к. , т.к.  .4.4 Выбор изоляторов 10 кВ Выберем опорные изоляторы ИО-10-3,75 II У3 предназначены для изоляции и крепления токоведущих частей в электрических аппаратах и распределительных устройствах номинальным напряжением сети до 10 кВ частотой до 60 Гц.  Fрас – расчетная сила, действующая на головку изолятора при КЗ   Fдоп – допустимая нагрузка на головку изолятора    F разр. - минимальная разрушающая сила Отсюда следует, что выбранные изоляторы удовлетворяют условиям механической прочности при коротких замыканиях на сборных шинах 10кВ Основным несущим элементом изоляторов является стеклопластиковая труба или стержень, защищенный от внешних атмосферных воздействий кремний органическим покрытием. Внутренняя поверхность трубы или стержня от пробоя защищена обрезиниванием. 4.5 Выбор типа выключателей 35 кВ и 10 кВ Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, конструктивному исполнению и проверяются по параметрам отключения, а также на термическую и электродинамическую стойкость. Выбор высоковольтных выключателей произведен на основе сравнения каталожных данных с соответствующими расчетными данными. Выбор выключателей Q1-Q5. Выбираем вакуумный выключатель ВМКЭ-35А-16/1000 У1, это выключатель наружной установки. Он предназначен для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы в сетях трёхфазного переменного тока и частотой 50 Гц для закрытых распределительных устройств в энергетике и промышленности. Выключатель имеет по полюсное управление встроенным электромагнитным приводом. Выключатели предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от минус 45 до +40°C. Выбор выключателей Q6 – Q18. Выбираем вакуумные выключатели BB/TEL-10-50/1000-У2, которые предназначены для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы. Высоковольтные выключатели выбираются по номинальному напряжению, номинальному току, конструктивному выполнению, месту установки и проверяются по параметрам отключения, а также на электродинамическую и термическую стойкость. Все каталожные и расчётные данные выключателей, сведены в табл.4.5 Таблица 4.5
|
