Проектирование тяговой подстанции 1103,3. В данной курсовой работе по исходным данным необходимо составить проект тяговой подстанции постоянного тока

Тип выключателя

ВНЭ-110М/630

ВВ/TEL-10-12,5/1000 У2

ВАБ-49-5000/30-Л-УХЛ4

Название	В данной курсовой работе по исходным данным необходимо составить проект тяговой подстанции постоянного тока
Анкор	Проектирование тяговой подстанции 1103,3
Дата	27.09.2022
Размер	5.22 Mb.
Формат файла
Имя файла	241857.rtf
Тип	Документы #701204
страница	2 из 3

1 2 3

ВЫБОР, РАСЧЁТ И ПРОВЕРКА ШИН, ОСНОВНЫХ КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ДЛЯ РУ
К токоведущим частям электроустановок относятся сборные шины РУ различного напряжения, с их помощью производится соединение генераторов с силовыми трансформаторами и трансформаторами собственных нужд. Выбор шин ОРУ-110 кВ. Шины ОРУ-110 кВ выполняются гибкими проводами АС, АСУ, АСО сечением не менее 70 мм2.

Сечение сборных шин q выбрано по условию:

, (25)

где

– дополнительно допускаемый ток для шины данного сечения и материала, А;

– максимальный длительный ток нагрузки, А.

Максимальный длительный ток нагрузки найден по формуле:

, (26)
где

– номинальная мощность понизительного трансформатора;

– коэффициент допустимой перегрузки трансформатора,

=1,5;

– номинальное напряжение на вводе подстанции.

Выбраны шины марки АС-70 на допускаемый ток 265 А.

, т. е.

Выбранные шины проверены на термическую устойчивость воздействию тока к.з. Для этого вычислено минимальное термически стойкое сечение:

, (27)

где

– тепловой импульс к.з., кА2с;

C – функция, зависящая от перегрева. В данном случае принято C = 60.

Тепловой импульс к.з. определен по формуле:

, (28)
где

– постоянная времени отключения цепи; принято

=0,05 с.

,
где

– собственное время отключения выключателя;

=0,02 с;

– время действия релейной защиты;

=0,1 с.

Условие термической стойкости:

(29)
где

– выбранное сечение, мм2.

Условие термической стойкости в данном случае удовлетворено:

.

Шины РУ-10 кВ

Сечение шин выбирается по условию

где

- дополнительно допускаемый ток для шины данного сечения и материала, А;

- максимальный длительный ток нагрузки, А.

Максимальный рабочий ток

(30)

А
Принимаем алюминиевые шины 4х30 мм2,

.

Выбранные шины проверяются на термическую устойчивость воздействию тока к.з. Минимальное термически стойкое сечение определяется следующей формулой:

где

– тепловой импульс к.з.,

;

С – функция, зависящая от перегрева.

Тепловой импульс к.з.

где

– постоянная времени отключения цепи, с.

В нашем случае термическая устойчивость обеспечивается, т.к. выполняется условие:

Проверим выбранные шины на динамическую стойкость. Динамическая стойкость обеспечивается, если выполняется условие:

(31)
где

– допустимое напряжение в материале шины,

– расчётное механическое напряжение.

Сила, действующая на шину

(32)
Где l = 1 м – длина шины, а = 0.5 м – расстояние между шинами.

Н

Изгибающий момент

(33)

.
Момент сопротивления сечения

(34)
Где b – толщина шины, 0.004 м;

h – высота шины, 0.03 м.

Расчётное механическое напряжение

МПа.
Высоковольтные выключатели переменного тока

Выключатели высокого напряжения предназначены для переключения электрических цепей переменного тока под нагрузкой в нормальных и аварийных режимах.

Выключатели выбираются по роду установки, номинальным напряжению и току:

,
где Uном и Iном – соответственно номинальные напряжения и ток выключателя, кВ и А;

Uраб и Iрабmax – напряжение, кВ и максимальный ток, А цепи, где устанавливается выключатель.

Выполнение этих условий гарантирует работу выключателя в нормальном режиме. Надежная работа выключателя при к.з. обеспечивается проверкой:

на электродинамическую устойчивость

,
где

- амплитудное значение предельного сквозного тока выключателя, кА;

- ударный ток к.з., кА.

на термическую устойчивость

, (35)
где

- ток и время термической стойкости, соответственно в кА и с;

- тепловой импульс тока к.з., проходящего через выключатель,

.

на отключающую способность, для случая электрически удаленной точки:

,
где

- номинальный ток отключения выключателя (действующее значение), кА;

- ток к.з., кА.
на заданный цикл АПВ; (в настоящей работе не осуществляется).

Значения параметров, по которым произведен выбор выключателей, их перечень и соответствующие характеристики, определенные по справочной литературе, приведены в таблице.
Таблица 5 - Выбор выключателей

Разъединители, отделители, короткозамыкатели

Указанные аппараты выбираются и проверяются так же, как и высоковольтные выключатели переменного тока с той разницей, что разъединители не проверяются на отключающую способность, а короткозамыкатели не выбираются по рабочему току. При выборе, кроме того, следует учесть, что отделители и короткозамыкатели устанавливаются только в сетях 35 кВ и выше. Параметры выбора, перечень и характеристики выбранных коммутационных аппаратов приведены в таблице 6.
Таблица 6

РУ	Тип аппарата
110	Короткозамыкатель КЗ-110М	-
	Отделитель ОД-110М/630		-
	Разъеденитель РНДЗ-110/630		-
10,5	Разъеде- нитель РВЗ-10/400-I			-
3,3	РКЖ-3,3/3000УХЛ1			-

Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Измерительные трансформаторы. Выбираем трансформатор тока ТЛШ10-У3.

Трансформатор ТЛШ-10 предназначен для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения в электрических установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц на класс напряжений до 10 кВ включительно. Трансформаторы для дифференциальной защиты поставляются по специальному заказу. Трансформаторы предназначены для встраивания в распределительные устройства и токопроводы. Трансформаторы изготовлены в климатическом исполнении "У" или "Т" категории размещения 3 по ГОСТ 15150

Выбранный трансформатор проверяем по мощности

(36)
гдеS2ном – номинальная мощность вторичной обмотки, 20

;

S2 – мощность, потребляемая измерительными приборами и устройствами защиты.

(37)
Где Sприб – мощность, потребляемая приборами, 12

;

I2 – ток вторичной цепи, 5 А;

rпр – сопротивление проводов 0.0467 Ом;

Проверим на динамическую и термическую стойкость при к.з.

.

Таблица 7 - РУ-110 кВ

РУ	Тип ТТ
110	ТФНД-110М			-

Выбор ТН производим по следующим условиям:

тяговой подстанция замыкание трансформатор

Для обмоток напряжений счётчиков и других приборов принимаем трансформатор напряжения НТМИ-10 с

в классе 0.5.

Трехфазные трансформаторы напряжения серии НТМИ изготавливаются для нужд народного хозяйства и предназначены для применения в электрических цепях переменного токачастотой50Гц. Трансформаторы являются масштабными преобразователями и предназначены для выработки сигнала измерительной информации для электрических измерительных приборов и цепей защиты и сигнализации в сетях с изолированной нейтралью.

(38)

где

– сумма активных мощностей приборов и реле,

;

а – сумма реактивных мощностей приборов и реле,

.

Определение суммарной активной и реактивной мощностей приборов сведено в табл. 8.
Таблица 8 - Приборы подключенные к обмотке ТН

Прибор	Тип	Число обмото напряжения в приборе на одну фазу	Число приборов на одну фазу	Потребляемая мощность параллельными обмотками, ВА		cosприб		sinприб		Мощность
				одного прибора	всех приборов					Pприб, Вт	Qприб, вар
Счётчик активной энергии	САЗУ	1	8	4	32		0.38		0.93		12.15	29.8
Счётчик реактивной энергии	СРЗУ	1	8	4	32		0.38		0.93		12.15	29.8
Вольтметр с переключателем	Э30	1	1	5	5		0		1		5	-
Реле напряжения	РН-54/160	1	2	1	2		1		0		2	-
Итого:											31.3	59.6

Условия выбора удовлетворяются, т.к.

ПОДБОР АППАРАТУРЫ И СХЕМ ПИТАНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ
На тяговой подстанции установлено два трансформатора собственных нужд (ТСН) с вторичным напряжением 380/220 В и мощностью 250 кВА. Распределение энергии собственных нужд показано на рис. 9, где обозначено: 1 – шкаф автоматики подогрева приводов выключателей; 2 – шкаф собственных нужд переменного тока в здании подстанции; 3 - шкаф отопления и вентиляции аккумуляторной; 4 – дизель генератор (резервное питание); 5 – зарядно-подзарядный агрегат типа ВАЗП; 6 – шкаф собственных нужд постоянного тока; 7 – аккумуляторная батарея; 8 – шкаф рабочего освещения подстанции; 9 – шкаф аварийного освещения подстанции.