Главная страница
Культура
Искусство
Языки
Языкознание
Вычислительная техника
Информатика
Финансы
Экономика
Биология
Сельское хозяйство
Психология
Ветеринария
Медицина
Юриспруденция
Право
Физика
История
Экология
Промышленность
Энергетика
Этика
Связь
Автоматика
Математика
Электротехника
Философия
Религия
Логика
Химия
Социология
Политология
Геология

Решение курсового. Филиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования южноуральский государственный университет



НазваниеФилиал государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования южноуральский государственный университет
АнкорРешение курсового.docx
Дата27.05.2017
Размер0.6 Mb.
Формат файлаdocx
Имя файлаРешение курсового.docx
ТипДокументы
#9942
страница1 из 3
  1   2   3


МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФИЛИАЛ ГОСУДАРСТВЕННОГО ОБРАЗОВАТЕЛЬНОГО УЧРЕЖДЕНИЯ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ)

в г. Миассе

< КАФЕДРА АВТОМАТИКИ>


УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

_________________(Ф.И.О.)

___________________2013г.

ЗАДАНИЕ

на курсовую работу студента

___________________Беломытцева Виталия Сергеевича___________________
Группа_ММЗ-543__


  1. Дисциплина Электрические станции и подстанции систем электроснабжения




  1. Тема работы Проектирование подстанции металлургического завода




  1. Срок сдачи студентом законченной работы _май_____2013г.




  1. Перечень вопросов, подлежащих разработке

По исходным данным спроектировать подстанцию химического комбината:

Исходные данные для расчетов по варианту №11 приведены в таблице 1
Таблица 1. Исходные данные

Сторона высшего напряжения

Сторона низшего напряжения

Реактанс системы при S6=100 MB·A

UВН, кВ

Число вводов

Число отходящих ВЛ

Транзитная мощность, МВ·А

UНН, кВ

Мощность нагрузки, МВ·А

Число линий




110

2

3

80

6,3

23

8

0,0063

5 Календарный план

Наименование разделов

курсовой работы

Срок выполнения разделов работы

Отметка

о выполнении

руководителя

1 пункт







2 пункт







3 пункт







Оформление работы







Защита работы








Руководитель работы______________________________/Л.М. Четошникова/
Студент _______________________________________/В.С. Беломытцев/

6.1 Определение мощности потребителей собственных нужд 33

6.2 Выбор трансформаторов собственных нужд 34

6.3 Выбор схемы питания потребителей собственных нужд 36

Заключение 42

Библиографический список 43

Содержание……………………………………………………………………...…………………………………...4

Введение………………………………………………………………………………………………………………5

1. Разработка структурной схемы………………………………………………………………………………...7

1.1 Проектирование схемы электрических соединений основного оборудования…………………….7

1.2 Распределение потоков мощностей…………………………………………………….............................8

1.3 Выбор трансформаторов……………………………………………………………………………………9

1.4 Выбор ЛЭП………………………………………………………………………………………………….11

1.4.1 Выбор проводов вводной линии………………………………………………….........................12

1.4.2 Выбор проводов транзитных линий…..........................................................................................13

1.4.3 Выбор КЛ на низкой стороне……………………………………………………………………..14

2. Разработка главной схемы……………………………………………………………………………………..14

2.1 Выбор схем РУ……………………………………………………………………………...........................15

2.2 Расчет токов при нормальном и продолжительном режимах……………………………………….16

2.3 Расчет токов короткого замыкания……………………………………………………..........................17

3. Выбор схемы КРУ……………………………………………………………………………………………….19

4. Выбор коммутационной аппаратуры………………………………………………………...........................20

4.1 Выбор выключателей РУ высокого напряжения……………………………………………………..20

4.2 Выбор выключателей РУ низкого напряжения……………………………………….........................21

4.2.1 Выбор выключателей на вводной ячейке………………………………………………………22

4.2.2 Выбор выключателей отходящих линий……………………………………………………….24

5. Выбор средств контроля и измерений…..........................................................................................................25

5.1 Выбор трансформаторов тока ……………………………….…………………………………………..25

5.1.1 Выбор трансформаторов тока в РУ высокого напряжения………………………………….25

5.1.2 Выбор трансформаторов тока в РУ низкого напряжения……………………………………27

5.2 Выбор трансформаторов напряжения………………………………………………….........................30

5.2.1Выбор трансформаторов напряжения на секции сборных шин 110кВ…………………….30

5.2.2Выбор трансформаторов напряжения на секции сборных шин 6кВ……………………….31

6. Разработка схемы питания собственных нужд…………………………………………….........................33

6.1 Определение мощностей потребителей………………………………………………………………...33

6.2 Выбор трансформаторов собственных нужд…………………………………………………………..34

6.4 выбор схемы питания потребителей собственных нужд…………………………………………….36

7. Выбор соединительных шин………………………………………………………………………………….37

7.1 Выбор шин для РУ высокого напряжения…………………………………………………………….37

7.1 Выбор шин для РУ низкого напряжения………………………………………………………………39

8.Выбор изоляторов……………………………………………………………………………………………….40

8.1 Выбор опорных изоляторов……………………………………………………………………………...40

8.2 Выбор подвесных изоляторов……………………………………………………………………………42

Заключение…………………………………………………………………………………………………………43

Библиографический список………………………………………………………………………………………44

Введение

В осуществлении современного технического прогресса важное место принадлежит электрификации. Применение электрической энергии в любой отрасли промышленности позволяет увеличить производительность труда, добиться высокого уровня механизации и автоматизации. Мощное развитие электроэнергетической базы служит надежной предпосылкой дальнейшего развития отраслей промышленности, сельского хозяйства, транспорта. Но все это невозможно без качественного и бесперебойного снабжения электрической энергией потребителя, будь то промышленное предприятие, сельское хозяйство или население. Особенно сейчас в нашем трудном экономическом положении необходимо не потерять и даже попытаться приподнять тот уровень, на котором у нас находится электроснабжение. А это невозможно сделать, не имея грамотных, хорошо подготовленных специалистов.

Современные ПС 220 кВ имеют до 15—20 присоединений к линиям электропередачи (ВЛ) различного напряжения, трансформаторам и других, что значительно усложняет главную электрическую схему ПС, которая на крупных ПС,как правило, представляет собой систему шин, секционированного по условиям надежности работы энергосистемы, а также уменьшения токов к. з.

Рациональное проектирование сетевых ПС всех типов и категорий и, в частности, рациональное и экономичное построение главных электрических схем, выбор параметров оборудования и аппаратуры, а также оптимальная их расстановка представляют сложную и ответственную задачу.

Основным узловым вопросом, оптимальное решение которого определяет все свойства, особенности и техническую характеристику ПС, является главная электрическая схема. При этом под главной электрической схемой не следует понимать просто начертание электрических связей, присоединений и цепей. Необходимо определить тип, число и параметры оборудования и аппаратуры и, в первую очередь, главных трансформаторов, выключателей и другой

коммутационной аппаратуры, рациональную их расстановку, а также решить ряд вопросов управления, эксплуатационного обслуживания и т. п.

Главная схема задает основные размеры и конструктивную часть ПС, определяет основные объемы работ по ее сооружению и тем самым всю экономику строительства ПС в целом.

Проектирование ПС можно условно разделить на следующие основные этапы:

1) выбор структурной схемы проектируемой подстанции;

2) определение необходимого количества трансформаторов, и подходящих и отходящих ВЛ и их напряжений;

3) составление главной электрической схемы;

5) непосредственное проектирование ПС со всеми инженерными сооружениями.

1. Разработка структурной схемы

Главная структурная схема понижающей подстанции должна:

  • Учитывать перспективу развития и расширения;

  • Учитывать значение и роль электростанции в энергосистеме;

  • Учитывать категорию потребителей по степени надежности энергоснабжения;

  • Быть проста и наглядна при проведении ремонтных и наладочных работ, а также при проведении оперативных переключений.


1.1 Проектирование схемы электрических соединений основного оборудования.

Структурная схема подстанции химического комбината должна состоять из распределительных устройств высшего и низшего напряжений и понизительного трансформатора.

По условиям задания сторона высшего напряжения имеет число питающих вводов равное 2, а число отходящих линий 3. Сторона низшего напряжения имеет 8 отходящих линий.

Выбор числа трансформаторов, а также их типа зависит от необходимой требуемой мощности и от требований надежности данной категории потребителя.

Структурная схема подстанции химического комбината показана на рисунке № 2.



Рисунок 2. Структурная схема понизительной подстанции
1.2 Распределение потоков мощностей на ПС



Рисунок 3. Распределение потоков мощностей

Зная то, что транзитная мощность 80МВА, а мощность потребляемая - 23МВА, мы найдем мощность вводов на ПС химического комбината.

; (1)
1.3 Выбор трансформаторов

Силовые трансформаторы, установленные на подстанциях, предназначе-ны для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наи-большее распространение получили трехфазные трансформаторы, так как поте-ри в них на 12 - 15% ниже, а расход активных элементов и стоимость на 20-25% меньше, чем в группе трех однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

В задании на курсовое проектирование указывается два напряжения подстанции – 110 кВ и 6,3 кВ, поэтому по количеству обмоток следует принимать двухобмоточные трансформаторы. Если мощность выбранного трансформатора более 25000 кВА, то необходимо принимать трансформаторы с расщепленными обмотками по низшей стороне с целью ограничения токов короткого замыкания.

Выбор числа трансформаторов на подстанции определяется категорией потребителя. Понизительные подстанции желательно выполнять с числом трансформаторов не более двух. Для потребителей третьей и частично второй категории возможно рассмотрение варианта установки одного трансформатора при наличии резервного питания от соседней трансформаторной подстанции.

На подстанциях с двумя трансформаторами рабочие секции шин низшего напряжения целесообразно держать в работе раздельно. При таком режиме ток короткого замыкания уменьшается, и облегчаются условия работы аппаратов низкого напряжения.

В системах электроснабжения промышленных предприятий мощность силовых трансформаторов должна обеспечить в нормальных условиях питание всех приемников. При выборе мощности трансформаторов следует добиваться как экономически целесообразного режима работы, так и соответствующего обеспечения резервирования питания приемников при отключении одного из трансформаторов. При этом следует помнить, что на однотрансформаторной подстанции определяющим является нормальный режим работы, на двухтранс-форматорной подстанции определяющий режим – послеаварийный.

Мощность трансформатора на двухтрансформаторной подстанции можно выбирать по заданной мощности подстанции.

Мощность трансформатора на подстанции в соответствии с определя-ется:
Smax(65,0...7,0)≤Sном; (2)


где: Sном – номинальная мощность трансформатора;

S'max – максимальная нагрузка подстанции с учетом компенсирую-щих устройств.




По полученной мощности выбираем понижающий трансформатор. Ближайшая мощность 25МВА.

Выбираем трансформатор ТДН-25000/110

Данный тип трансформатора имеет масляное охлаждение с дутьем. Имеет устройство РНП и принудительную циркуляцию воздуха естественную циркуляцию масла.

Данные трансформатора ТДН-25000/110:

Sном=25МВА;

Uном вн=115кВ;

Uном нн=6.3кВ;

Uк%=10,5;

ΔPx=27кВт;

ΔPк=120кВт;

Iхх=0,7%.

Трансформаторы следует выбирать с учетом коэффициентов перегрузки и загрузки.

(3)



Производим расчет перегрузки 1 трансформатора, если второй вышел из строя.

(4)



Рассчитанные коэффициенты не превышают допустимых. Выбранные трансформаторы подходят по условиям надежности.
1.4 Выбор ЛЭП

Особенностью высоковольтной линии электропередачи является её значительная протяженность. Линию можно рассматривать как систему, состоящую из участков линии, проходящих по территории с разными климатическими условиями, рельефом местности и разными грунтами.

Выбор критериев оценки вариантов производится на основе анализа целей функционирования системы, опираясь на понятие результативности и полезности . Полезность вытекает из основного назначения воздушной линии электропередачи и целей ее функционирования. Основное назначение ВЛЭП - передача электрической энергии между двумя пунктами энергосистемы. Основными целями воздушной линии электропередачи являются бесперебойное обеспечение потребителей электроэнергией высокого уровня качества с наименьшей себестоимостью передачи и распределения электроэнергии. Таким образом, можно выделить три основные цели ВЛЭП:

  • Бесперебойное обеспечение потребителей электроэнергией;

  • Минимальная себестоимость передачи электроэнергии;

  • Передача максимальной мощности с минимальными потерями.


1.4.1 Выбор проводов вводной линии:

  1. Определяем ток в водной линии:

(5)


где: Sл – мощность на вводах линии;

Uвн – напряжение на высокой стороне линии.
Ток на одном вводе:

(6)

  1. Для выбора сечения проводов необходимо определить экономически целесообразное сечение:


(7)

где: J – экономическая плотность тока. J=(1.0-1.3) А/мм2
(8)
Возьмем провод с ближайшим сечением марки АС-240/32. Данный провод состоит из алюминиевых проволок и заключенного в них стального сердечника. Вне помещений допустимый длительный ток такого провода равен: Iдоп дл=605А.
1.4.2 Выбор проводов транзитных линий:

  1. Определим ток в транзитной линии

(9)


Так как число транзитных линий 3, то:
(10)


  1. Выбор сечения:


(11)
Возьмем провод с ближайшим сечением марки АС-120/19. Данный провод состоит из алюминиевых проволок и заключенного в них стального сердечника. Вне помещений допустимый длительный ток такого провода равен: Iдоп дл=390А.
1.4.3 Выбор кабельных линий на низкой стороне.

Так как часть электропитающих сетей будет находиться на территории потребителей, то для уменьшения вероятности механического повреждения, в целях экономии средств и пространства, а также в целях уменьшения электромагнитных излучений идущих от ВЛ, целесообразно использовать КЛ.


  1. Определяем ток в линии:

(12)


где: Sл – мощность на вводах линии;

Uвн – напряжение на высокой стороне линии.
Ток на одном вводе:

(13)
Взяв за основу то, что химический комбинат в целом является потребителем 2 категории, то к каждому его участку и отделению будет подходить по 2 ввода, следовательно:
(14)
Учитывая полученные данные, определяем марку и сечение необходимого кабеля. Выбираем кабель АСБ сечением 150мм2 . Это кабель с алюминиевыми жилами с бумажной пропитанной маслоканифольной и не стекающей массами изоляцией в свинцовой оболочке, прокладываемой в земле. Iдоп длит=300А.
2. Разработка главной схемы

Выбор главной схемы станции/подстанции зависит от назначения, роли и местоположения объекта в энергосистеме в целом. Выбранная схема должна обеспечивать требуемую степень надежности выработки электроэнергии и питания всех потребителей, перспективу развития и возможность расширения, возможность производства ремонтных работ, простоту и наглядность, экономическую целесообразность.
2.1 Выбор схем РУ

На данном этапе производится выбор схемы распределительных устройств. Выбор производится как для низкого, так и для высшего напряжений.

В РУ низкого напряжения применим схему с одной секционированной системой шин. Секционирование выполняется так, что бы каждая секция шин получала питания от отдельного трансформатора. Число присоединений и нагрузка на секции должны быть по возможности равными. Такая схема применяется для питания потребителей 1 и 2 категорий. Такая схема проста и наглядна.

В РУ высокого напряжения применим схему с двумя системами сборных шин. Данная схема применяется на мощных ПС ответственного назначения.

Также эта схема позволяет ремонтировать сборные шины без перерыва питания потребителей. Позволяет быстро восстанавливать питание потребителей при повреждении одной из систем шин.

Структурная схема данной подстанции представлена на рисунке 4.


Рисунок 4. Структурная схема ПС химического комбината

2.2 Расчет токов при нормальном и продолжительном режимах

Продолжительный режим работы электротехнического устройства  это режим, продолжающийся не менее чем необходимо для достижения установившейся температуры его частей при неизменной температуре охлаждающей среды.

Продолжительный режим имеет место, когда электроустановка находится в одном из следующих режимов: нормальном, ремонтном, послеаварийном.

Нормальный режим предусмотрен планом эксплуатации. В нормальном режиме функционируют все элементы данной электроустановки, без вынужденных отключений и без перегрузок. Ток нагрузки в этом режиме может меняться в зависимости от графика нагрузки.

Для выбора аппаратов и проводников следует принимать наибольший ток нормального режима Iнорм.

Ремонтный режим  это режим плановых профилактических и капитальных ремонтов. В этом режиме часть элементов электроустановки отключена, поэтому на оставшиеся в работе элементы ложится повышенная нагрузка. При выборе аппаратов и проводников необходимо учитывать это повышение нагрузки до Iрем.max.

Рассчитаем для цепи двухобмоточного трансформатора:
(15)

где: перспективная нагрузка на стороне ВН на 10-летний период.
(16)
Ток нормального режима определяется с учетом токораспределения по шинам при наиболее неблагоприятном эксплуатационном режиме. Обычно ток, проходящий по сборным шинам, секционному или шиносоединительному выключателям, не превышает Imax самого мощного присоединения.
Iшин вн=Imax=541.1A;


2.3 Расчет токов короткого замыкания

Схема замещения подстанции.

Рисунок 5. Схема замещения подстанции
Расчетное сопротивление трансформаторов:

(17)

(18)

Трехфазное короткое замыкание на стороне ВН (в точке К1):

(19)

где: Uср – среднее напряжение, берется на 5% выше номинального.

Периодическая составляющая КЗ на стороне ВН (в точке К1):

(20)

Ударный ток в точке К1:

(21)

Ку – ударный коэффициент, берется из справочной литературы.
Трехфазное КЗ на стороне НН:

(22)

Периодическая составляющая КЗ на стороне НН (в точке К1):

(23)

Амплитудное значение ударного тока
(24)


3. Выбор комплектных распределительных устройств

Комплектное распределительное устройство (КРУ) – это распределительное устройство, состоящее из закрытых шкафов со встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными приборами и вспомогательными устройствами.

В нашем курсовом проекте рационально принять КРУ серии 2КТПБ-110/35/6 (10)У1.

Общие сведения:

Комплектные распределительные устройства напряжением 6–10 кВ серии 2КТПБ-110/35/6(10)У1. предназначены для приема и распределения электрической энергии переменного трехфазного тока промышленной частоты 50 и 60 Гц напряжением 6 и 10 кВ. КРУ серии 2КТПБ-110/35/6 (10)У1 применяются в качестве распределительных устройств 6–10 кВ, в том числе распределительных устройств трансформаторных подстанций. КРУ серии 2КТПБ-110/35/6 (10)У1 могут поставляться для расширения уже действующих распредустройств других производителей, соединяться они могут через переходные шкафы, входящие в состав КРУ.

Состав КРУ определяется конкретным заказом. В общем случае КРУ поставляется отдельными ячейками с элементами стыковки ячеек в распредустройство. По требованию заказчика, КРУ поставляются транспортными блоками, каждый из которых состоит из трех ячеек со смонтированными соединениями главных и вспомогательных цепей. В состав КРУ могут входить:

– шинные мосты между двумя рядами ячеек

– шинные вводы

– кабельные блоки для ввода силовых кабелей

– кабельные лотки для подводки к ряду КРУ контрольных кабелей

блоки панелей для размещения общеподстанционной аппаратуры и ввода контрольных кабелей.

– переходные шкафы для стыковки с КРУ других серий По желанию заказчика, шкафы КРУ, наряду с устройствами релейной защиты и автоматики на электромеханических реле, могут комплектоваться микропроцессорными устройствами:
4. Выбор коммутационной аппаратуры

4.1 Выбор выключателей РУ высокого напряжения

На напряжении 35…220 кВ применяются малообъемные масляные выключатели при предельных токах отключения 25…40 кА, а так же элегазовые и вакуумные выключатели. В сетях 110 и 220 кВ находят применение также воздушные выключатели с током отключения от 50 до 63 кА. В сетях 330 кВ и выше применяются воздушные и элегазовые выключатели.

В данном курсовом проекте будем использовать выключатель элегазовый ВГТЗ-110-40/2500У1

Параметры данного выключателя:

Uном=110кВ;

Iном=2500А;

Iоткл=40кА;

βн=40%;

iдин=102кА;

Iдин=40кА;

Iтерм=40кА;

tтерм=3сек;

tс.в.=0.035сек;

tо.в.= 0.062сек.
Время отключения выключателя:

(25)

где: tз.min – минимальное время срабатывания защиты, примем равным 0.01 с;

tс.в. – собственное время отключения выключателя.
Значение апериодической составляющей тока КЗ в точке К1 в момент времени τ:

(26)

где: Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, примем равное 0.02.

Завод-изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключаемом токе для времени :

(27)

где: - нормированное содержание аппериодической составляющей в токе отключения, согласно справочника.

Проверка выключателя на термическую стойкость.

Тепловой импульс, выделяемый током короткого замыкания,
кА2с, (28)
где: с; время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с; полное время отключения выключателя ВГТЗ-110-40/2500У, равное 0,062 с.

Термическая стойкость выключателя:

(29)

(30)

Условие соблюдается.

Выберем разъединитель РДЗ-1-110/630

Таблица 2. Расчетные и каталожные данные разъединителей и выключателей РУ-110кВ

Расчетные данные

Каталожные данные




Выключатель ВГТЗ-110-40/2500У

Разъединитель

РДЗ-1-110/630

кВ

кВ

кВ

А

А

А




кА







кА




кА

кА




кА

кА

кА

кА2с

кА2с

кА2с


4.2 Выбор выключателей РУ низкого напряжения

4.2.1 Выбор выключателя на вводной ячейке

Определяем токи продолжительного режима с предполагаемой установкой перспективного трансформатора:



Выбираем воздушный выключатель ВВОА.

Uном=15кВ;

βн=15%;

tтерм=3сек;

Iном=12.5кА;

iдин=335кА;

tс.в.=0.08сек;

Iотк.ном.=140кА;

Iтерм=145кА;

tп.в.с.=0.168сек.
Определим время отключения выключателя:
(31)

Значение апериодической составляющей тока КЗ в точке К2 в момент времени τ:

(32)
Термическая стойкость выключателя:
(33)
где: с; время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с; полное время отключения выключателя.

(34)



Данный выключатель подходит по термической стойкости.

Динамическая стойкость выключателя:




Выключатель проходит по динамической стойкости.

Таблица 3. Расчетные и каталожные данные выключателей и разъединителей РУ-6кВ

Расчетные данные

Каталожные данные




Выключатель

ВВОА

Разъединитель

РРЧЗ-1б-20/6300МУ3

кВ

кВ

кВ

Imax = 5132 А

Iном = 12.5к А

А




Iотк =140 кА



кА






кА






кА

кА

кА

кА2с

кА2с

кА2с


4.2.2 Выбор выключателей отходящих линий
На отходящей линии с рабочим током А принимаем к установке вакуумный выключатель ЭВОЛИС-6. Собственное время отключения выключателя с; расчетное время с.

Расчетное значение периодической составляющей тока короткого замыкания
кА.
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания
А. (35)
Завод-изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключаемом токе для времени :
кА, (36)
где: определяется по каталогу на выключатель.

Тепловой импульс, выделяемый током короткого замыкания,
кА2с, (37)
где: с; время действия максимальной токовой защиты линии, равное 0,1 с; полное время отключения выключателя ЭВОЛИС-6, равное 0,085.

Все расчетные и каталожные данные сводим в табл. 5.2.
Таблица 4. Расчетные и каталожные данные выключателей и разъединителей РУ-6кВ



Расчетные данные

Каталожные данные




Выключатель ЭВОЛИС-6

кВ

кВ

А

А

кА

кА

А

кА

кА

кА

кА

кА

кА2с

кА2с



5. Выбор средств контроля и измерения

5.1 Выбор трансформаторов тока

5.1.1 Выбор трансформаторов тока в РУ высокого напряжения

Трансформаторы тока, предназначенные для питания измерительных приборов, выбираются:

по номинальному напряжению
Uуст  Uном,
по номинальному току
Iраб.max  I1ном
причем, номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;

по конструкции и классу точности;

по электродинамической стойкости.

Выберем трансформатор тока TG-145. Вторичный ток 5А. Имеет 3 вторичные обмотки. Класс точности одной из обмоток 0.5.

Таблица 5. Данные трансформатора TG-145 включенного в водную линию

Виды проверки

Условия выбора

Расчетные данные

Параметры трансформатора

По напряжению

Uном т.т≥Uном

110кВ

110кВ

По длительному току

Imax≤Iном

541.2А

600А

Электродинамическая стойкость

Iуд≤Iдинамич

31.7кА

80кА

Термическая стойкость



35.36 кА2с

992.25 кА2с




Рисунок 6. Схема подключения измерительных приборов к трансформаторам тока в вводной цепи

Проверим трансформатор по вторичной нагрузке.

Таблица 6. Проверка трансформатора по вторичной нагрузке.

Прибор

Тип

Нагрузка, ВА, фазы

А

В

С

Амперметр

Э-335

0,5





Ваттметр

Д-335

0.5





Счетчик активной энергии

СА3-И674

2,5



2,5

Счетчик реактивной энергии

СР4-И689

2,5



2,5

Итого

6,0



5,0


(38)

где: Sприб - мощность приборов подключенных к трансформатору тока;

I2 – ток на вторичной обмотке трансформатора тока.

Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 0,5
Ом,
Сопротивление контактов при трех приборах принимаем Ом, тогда допустимое сопротивление проводов
Ом, (39)

Для подстанций с высшим напряжением 110 кВ принимаем кабель с алюминиевыми жилами, ориентировочная длина которого l=80м, т.к. трансформаторы тока включены в 2 фазы, то .

Сечение соединительных проводов:

(40)

Где: p - удельное сопротивление материала провода ( в данном случае это алюминий).

Примем к установке кабель АКРВГ с сечением 6мм2.
5.1.2 Выбор трансформаторов тока в РУ низкого напряжения

На вводах 6 кВ устанавливаются: амперметр, ваттметр, варметр, счетчик активной и реактивной энергии. Схема включения приборов показана на рис.5



Рисунок 5. Схема включения приборов на вводах 6кВ
На линии 6 кВ устанавливаются: амперметр, счетчик активной и реактивной энергии. Схема включения приборов показана на рис.6



Рисунок 6. Схема включения приборов на линии 6кВ
Определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора на вводе 6кВ.

Таблица6. Вторичная нагрузка трансформаторов тока

Прибор

Тип

Нагрузка, В*А, фазы

А

В

С

Амперметр

Э-335




0,5




Счетчик АЭиРЭ(Альфа)

Альфа

0,12

0,12




0,12

0.12

Ватметр

Д-335

0,5




0,5

Варметр

Д-335

0,5




0,5

Итог




1,24

0,5

1,24


Из табл. 6 видно что наиболее загружены фазы А и С.

Выберем марку трансформатора тока ТЛ 10.

Термическую и динамическую стойкость проверяем по параметрам тока КЗ в точке К2.
(40)
(41)
Общее сопротивление приборов:

(42)
где: SПРИБ – мощность, потребляемая приборами;

I2 – вторичный номинальный ток прибора = 5 А.

Выбираем провод сечение q=4 мм2 АКРВГ с алюминиевыми жилами и удельным сопротивлением с=0,0283. Длину проводов примем l=5 м
Ом, (43)
где: rКОНТ – сопротивление контактов (rКОНТ = 0,01 Ом)

(44)

Сопоставление каталожных и расчетных данных приведено в табл. 7.
Таблица 7 – Выбор трансформатора тока ТЛ 10

Каталожные данные

Расчетные денные

Условия выбора

UН = 6.3 кВ

UН = 6.3 кВ

UН ≥ UР

IН = 3000А

Iрmax = 2210 А

IН ≥ Iрmax

Z= 0,8 Ом

ZНр =0,094 Ом

Z ≥ ZНр

ВКн = 4800 кА2с

ВКр = 45,68 кА2с

ВКн ≥ Вкр

IДИН = 128 кА

IУД = 50.91 кА

IДИН≥ IУД

5.2. Выбор трансформаторов напряжения

5.2.1 Выбор трансформаторов напряжения на секции сборных шин 110 кВ.

Выбираем трансформаторы НКФ – 110-83У1, номинальные данные приведены в таб.8
Таблица 8. Данные трансформатора НКФ – 110-83У1

Тип

Класс напряжения, кВ

Наибольшее рабочее напряжение

Номинальное напряжение обмоток, В

Номинальная мощность, ВА, в классе точности

Пре-дельная мощ-ность, ВА

Схема соедине-ния

Первич-ной

Основ-ной вторич-ной

Дополни-тельной вторич-ной

0,5

1

3







НКФ – 110-83У1

110

126/√3

110000/

√3

100/√3

100

400

600

1200

2000

1/1/1-0-0
  1   2   3
написать администратору сайта