|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ГЛАВНОЙ СХЕМЫСтр 1 из 18Следующая ⇒
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В.В. КОВАЛЕВ ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ ДЛЯ КУРСОВОГО И ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПСКОВ ПСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ 2014 Оглавление
Глава 1. Общие сведения о трансформаторных подстанциях………………..4 1.1. Классификация трансформаторных подстанций…………………………..4 1.2. Схемы РУВН трансформаторных подстанций…………………………….5 1.3. Общая характеристика комплектных распределительных устройств 10 (6) кВ……………………………………………………………...11 1.4. Оборудование главной схемы электрических соединений трансформаторной подстанции………………………………………………...12 1.4.1. силовые трансформаторы…………………………………………...12 1.4.2. токоведущие части и изоляторы…………………………………....13 1.4.3. высоковольтные силовые выключатели……………………………14 1.4.4. разъединители………………………………………………………..16 1.4.5. короткозамыкатели и отделители…………………………………..17 1.4.6. разрядники и ограничители перенапряжения……………………...18 1.5. Задачи, решаемые при реконструкции трансформаторной подстанции………………………………………………………………………19
Глава 2. Выбор (проверка) числа и номинальной мощности трансформаторов……………………………………………………….20 2.1. Выбор (проверка) числа трансформаторов, установленных на подстанции…………………………………………………………………...20 2.2. Выбор (проверка) номинальной мощности трансформаторов………….21 2.2.1. выбор номинальной мощности трансформаторов по расчетной мощности подстанции……………………………………...22 2.2.2. проверка номинальной мощности трансформаторов на допустимую систематическую нагрузку и аварийную перегрузку…………………………………………………...23
Глава 3. Выбор главной схемы электрических соединений трансформаторной подстанции………………………………………25 3.1. Выбор схемы РУВН подстанции………………………………………….25 3.2. Выбор КРУ для комплектования РУНН подстанции…………………....28
Глава 4. Напряжения и токи, необходимые для выбора и проверки оборудования главной схемы подстанции………………………….30 4.1. Напряжения и токи продолжительных режимов работы подстанции……………………………………………………………...30 4.2. Токи КЗ, необходимые для проверки оборудования главной схемы подстанции……………………………………………………..32
Глава 5. Выбор и проверка токоведущих частей и изоляторов…………….34 5.1. Выбор и проверка токоведущих частей и изоляторов на стороне ВН подстанции……………………………………………………..34 5.1.1. выбор и проверка гибких шин………………………………………34 5.1.2. выбор и проверка гибких шин с расщепленными фазами……………………………………………………………………….36 5.1.3. выбор подвесных изоляторов……………………………………….38 5.2. Выбор и проверка токоведущих шин и изоляторов на стороне НН подстанции……………………………………………………..39 5.2.1. выбор и проверка жестких шин…………………………………….39 5.2.2. механический расчет однополосных алюминиевых шин прямоугольного профиля…………………………………………………..41 5.2.3. механический расчет двухполосных алюминиевых шин прямоугольного сечения…………………………………………………...43 5.2.4. механический расчет однополосных алюминиевых шин коробчатого сечения………………………………………………………..45 5.2.5. механический расчет двухполосных шин коробчатого сечения………………………………………………………..46 5.2.6. выбор и проверка опорных изоляторов…………………………….47
Глава 6. Выбор и проверка коммутационных аппаратов и ограничителей перенапряжения……………………………………..48 6.1. Выбор и проверка выключателей…………………………………………48 6.2. Выбор и проверка отделителей и короткозамыкателей…………………50 6.3. Выбор и проверка разъединителей………………………………………..51 6.4. Выбор ограничителей перенапряжения…………………………………..52
Глава 7. Система измерений на подстанции…………………………………..54 7.1. Контрольно-измерительные приборы, рекомендуемые к установке на подстанции……………………………………………………..54 7.2. Измерительные трансформаторы тока…………………………………....56 7.3. Измерительные трансформаторы напряжения…………………………...59 7.4. Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока……………...62 7.5. Выбор измерительных трансформаторов напряжения…………………..66
Глава 1. Общие сведения о трансформаторных подстанциях
Общая характеристика комплектных распределительных Устройств 10 (6) кВ
В настоящее время в РУ 10(6) кВ широко применяются комплектные распределительные устройства (КРУ). КРУ 10 (6) кВ предназначены для работы в РУ 10(6) кВ с изолированной или заземленной через дугогасительный реактор нейтралью. КРУ набираются из отдельных камер, в которые встроены электротехническое оборудование, устройства релейной защиты и автоматики, измерительные приборы и т.п. Камеры КРУ определенной серии имеют аналогичную конструкцию основных узлов и, как правило, одинаковые габаритные размеры. В зависимости от конструктивного исполнения все КРУ можно разделить на три группы: 1) стационарного исполнения; 2) выкатного исполнения; 3) моноблоки, заполненные элегазом. В КРУ стационарного исполнения коммутационные аппараты, трансформаторы напряжения, трансформаторы собственных нужд небольшой мощности устанавливаются в камерах неподвижно. В КРУ выкатного исполнения оборудование устанавливается на выкатных тележках. КРУ в виде моноблока представляет собой компактное распределительное устройство на три – пять присоединений, заполненное элегазом. Комплектные распределительные устройства выпускаются как для внутренней (КРУ), так и наружной (КРУН) установки. КРУ стационарного исполнения напряжением 10 (6) кВ применяются на трансформаторных подстанциях при небольшом числе присоединений. В настоящее время промышленностью выпускаются КРУ этого исполнения следующих серий: КСО серии 300; КСО серии 200; серии КРУ/ТЕL. КРУ выкатного исполнения напряжением 10 (6) кВ применяются на трансформаторных подстанциях с большим числом присоединений. Основным достоинством КРУ этого типа является быстрая взаимозаменяемость оборудования, установленного на выкатной тележке. Применение в них специальных скользящих контактов штепсельного типа позволило значительно повысить надежность КРУ данной группы. Промышленностью выпускаются КРУ выкатного исполнения различных серий, например, К-59, К-61, К-63, К-61М, К-66, К-104М, К-105, К-ХХVI, К-ХХVII и др. КРУ 10 (6) кВ различного исполнения имеют широкий диапазон технических характеристик и схем первичных соединений камер. В состав КРУ, предназначенных для приема и распределения электроэнергии, входят, например, камеры для подключения отходящих линий (ВЛ), трансформаторных вводов (ТВ), установки секционного выключателя (СВ) и секционного разъединителя (СР), измерительного трансформатора напряжения (ТН), трансформатора собственных нужд (ТСН) и др. Подробно технические характеристики, схемы первичных соединений камер и ячеек различных КРУ, а так же рекомендации по выбору КРУ приведены в [3]. Наряду с КРУ 10 (6) кВ промышленность начала выпускать КРУ напряжением 35 кВ серии К-65, серии КУ35 и др. Данные КРУ могут применяться для комплектования трансформаторных подстанций напряжением 35/6(10) кВ, 110/35/6(10) кВ, 220/35/6(10) кВ.
Подстанции
Главная схема трансформаторной подстанции и оборудование главной схемы, принятое к установке на подстанции, определяют надежность электрической части подстанции, ее экономичность, ремонтопригодность, безопасность обслуживания, удобство эксплуатации, возможность ее дальнейшего расширения и т.д. Если выбор главной схемы трансформаторной подстанции, например с двумя напряжениями ВН/НН, сводится к выбору одной из существующих типовых схем РУВН и, как правило, КРУ (см. подразд. 1.2 и 1.3), то выбор и проверка оборудования главной схемы – достаточно сложная задача, которая должна основываться на выполнении различных расчетов. К оборудованию главных схем трансформаторных подстанций относятся силовые трансформаторы, токоведущие части и изоляторы, высоковольтные силовые выключатели, разъединители, короткозамыкатели, отделители, разрядники и ограничители перенапряжения, измерительные трансформаторы напряжения и тока и измерительные приборы.
Силовые трансформаторы
Силовой трансформатор – это электрический трансформатор, предназ-наченный для преобразования переменного тока одного напряжения в переменный ток другого напряжения одной и той же частоты, с помощью которого в силовых электрических сетях и электроустановках осуществляется передача электроэнергии переменного тока без изменения ее мощности. По количеству обмоток на трансформаторных подстанциях могут устанавливаться двухобмоточные и трехобмоточные трансформаторы, двухобмоточные трансформаторы с расщепленной на две части обмоткой НН (эти трансформаторы на подстанциях могут использоваться в режимах работы с расщеплением и без расщепления) и автотрансформаторы. Условные обозначения трансформаторов и автотрансформаторов показаны на рис. 1.9.
Рис. 1.9. Условные обозначения трансформаторов: а) двухобмоточный; б) трехобмоточный; в) двухобмоточный в режиме работы с расщеплением; г) двухобмоточный в режиме работы без расщепления; д) автотрансформатор
При работе трансформатора за счет потерь энергии в его обмотках происходит нагрев обмоток и магнитопровода трансформатора. При этом, чем больше мощность трансформатора, тем интенсивнее должна быть его система охлаждения. Различают силовые трансформаторы с естественным воздушным охлаждением (такие трансформаторы получили название «сухих»), с естественным масляным охлаждением (М – выполняется для трансформаторов мощностью до 16000 кВ В условном обозначении трансформатора содержится практически вся информация о нем: например, ТДТН-16000/110-У1 – трехфазный трансформатор (Т) с системой охлаждения Д, трехобмоточный (Т), с регулированием напряжения под нагрузкой (Н), номинальной мощностью 16000 кВ
Разъединители
Разъединитель – это высоковольтный коммутационный аппарат, имеющий в своей конструкции главные и заземляющие ножи и предназначенный для включения и отключения обесточенных участков электрической цепи. С помощью главных ножей разъединителя создается видимый разрыв электрической цепи; с помощью заземляющих ножей обеспечивается заземление отключенных участков электрической цепи. От надежности работы разъединителей зависит, в том числе, и надежность работы трансформаторной подстанции, поэтому к ним предъявляются следующие требования: 1) электрическая прочность видимого разрыва в воздухе должна соответствовать максимальному импульсному напряжению; 2) должны обладать необходимой электродинамической и термической стойкостью токам КЗ; 3) не должны допускать самопроизвольных отключений; 4) должны обеспечивать четкое включение и отключение как в нормальных условиях, так и в наихудших условиях работы (обледенение, снег, ветер). Разъединители по числу полюсов могут быть одно- и трехполюсными, по роду установки – для внутренней и наружной установки, по конструкции – рубящего, поворотного, катящегося, пантографического и подвесного типа. По способу установки различают разъединители с вертикальным и горизонтальным расположением ножей. Для внутренней установки в закрытых РУ и КРУ применяют однополюсные (серии РВО) или трехполюсные (серии РВ, РВК, РВРЗ и др.) разъединители рубящего типа. Трехполюсные разъединители могут выполняться на общей раме или на отдельных рамах для каждого полюса. При этом отдельные полюсы объединяются общим валом, связанным с приводом разъединителя. Для наружной установки широко применяются разъединители горизонтально-поворотного типа серии РНДЗ, выпускаемые на напряжения 10-750 кВ. Эти разъединители имеют, по сравнению с другими, меньшие габариты и относительно простой механизм управления. Наряду с разъединителями серии РНДЗ для наружной установки применяются разъединители горизонтально-поворотного типа серий РГ и РГН на напряжение от 35 до 220 кВ включительно. В установках 330 кВ и выше находят применение разъединители полупантографического типа с горизонтальным разъемом главных ножей серии РПГ. Для наружной установки так же применяются разъединители подвесного типа серии РПН. Включение и отключение главных ножей разъединителя осуществляется электродвигательным приводом (ПДВ), позволяющим производить эти операции дистанционно. Для управления заземляющими ножами используется рычажный привод (ПР), состоящий из системы рычагов, передающий движение от рукоятки к валу, или червячный привод (ПЧ). При этом заземляющие ножи имеют механическую блокировку, не разрешающую включать их при включенных главных ножах. Кроме того, во включенном и отключенном положении разъединитель фиксируется системой рычагов привода, чтобы исключить самопроизвольное включение или отключение разъединителя. Разъединители применяются в высоковольтных распределительных устройствах для секционирования шин (шинный разъединитель) и переключения электрических линий (линейный разъединитель) с одной системы шин распределительного устройства на другую. В отдельных случаях с помощью разъединителей отключают небольшие токи (например, токи намагничивания трансформаторов небольшой мощности или токи ненагруженных линий небольшой длины). Условные обозначения разъединителя показаны на рис. 1.12.
Рис. 1.12. Условные обозначения разъединителя: а) контакт разъединителя; б) с одним заземляющим ножом; в) с двумя заземляющими ножами
Трансформаторов
2.1. Выбор (проверка) числа трансформаторов, установленных На подстанции
Все потребители электрической энергии по надежности электроснабжения делятся на три категории: 1) к I категории относятся потребители, перерыв электроснабжения которых может повлечь за собой опасность для жизни людей, значительный материальный ущерб, повреждение дорогостоящего оборудования, массовый брак продукции, расстройство сложного технологического процесса, нарушение функционирования особо важных элементов коммунального хозяйства. К особой группе внутри потребителей I категории относятся потребители, бесперебойная работа которых необходима для штатной остановки производства с целью предотвращения угрозы жизни людей, взрывов, пожаров и повреждения дорогостоящего основного оборудования. 2) во II категорию входят потребители, перерыв электроснабжения которых приводит к массовому недоотпуску продукции, простоям машин и персонала, нарушению нормальной жизнедеятельности населения. 3) к III категории относят все остальные потребители, не подходящие под определения I и II категорий. Потребители I категории должны обеспечиваться электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания, и перерыв их электроснабжения при нарушении электроснабжения от одного из источников питания может быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания. Для электроснабжения особой группы потребителей I категории должно предусматриваться дополнительное питание от третьего независимого взаимно резервирующего источника питания. Потребители II категории рекомендуется обеспечивать электроэнергией от двух независимых взаимно резервирующих источников питания. Для потребителей II категории при нарушении электроснабжения от одного из источников питания допустимы перерывы электроснабжения на время, необходимое для включения резервного питания действиями дежурного персонала или выездной оперативной бригады. При наличии централизованного резерва трансформаторов и возможности замены повредившегося трансформатора за время не более 1 суток допускается питание потребителей II категории от одного трансформатора. Для потребителей III категории электроснабжение может выполняться от одного источника питания при условии, что перерывы электроснабжения, необходимые для ремонта или замены поврежденного элемента системы электроснабжения, не превышают 1 суток. Обычно на подстанции устанавливают один или два трансформатора. Количество трансформаторов на подстанции определяется категориями надежности потребителей подстанции. Из экономических соображений понизительные подстанции выполняются с числом трансформаторов Таким образом: 1) при наличии в составе потребителей подстанции потребителей I, II и III категории надежности на подстанции, как правило, устанавливают два трансформатора одинаковой мощности; 2) при наличии в составе потребителей подстанции потребителей только II и III категории надежности – один трансформатор при условии резервирования питания на стороне НН от соседней подстанции; 3) при наличии в составе потребителей подстанции потребителей только II и III категории надежности и отсутствии резервирования на стороне НН от соседней подстанции – два трансформатора одинаковой мощности.
2.2. Выбор (проверка) номинальной мощности трансформаторов
Силовые трансформаторы без ущерба для нормального срока службы способны работать в течение части суток с нагрузкой, превышающей их номинальную нагрузку, если в другую часть суток их нагрузка равна или меньше номинальной. Если при выборе и в процессе эксплуатации трансформаторов руководствоваться только их номинальной мощностью, они будут недоиспользованы. Основным фактором, определяющим требуемую номинальную мощность трансформатора на однотрансформаторной подстанции, является максимально допустимая для него систематическая нагрузка при его работе в нормальном режиме; для трансформаторов на двухтрансформаторной подстанции – максимально допустимая систематическая нагрузка и аварийная перегрузка при работе подстанции в нормальном и аварийном режимах. По ГОСТ 14209-97 требуемая номинальная мощность определяется исходя из допустимого дополнительного износа (теплового старения) изоляции трансформатора за время его перегрузки с учетом температуры окружающей среды, системы охлаждения трансформатора и формы суточного графика нагрузки. Выбор (проверка) номинальной мощности трансформаторов обычно выполняется в два этапа: на первом этапе выбирают номинальную мощность трансформаторов по расчетной мощности подстанции с учетом работы трансформаторов в нормальном и аварийном режимах; на втором этапе номинальную мощность трансформаторов проверяют на допустимую систематическую нагрузку и аварийную перегрузку по известному суточному графику нагрузки с учетом тех же режимов работы трансформаторов подстанции.
Подстанции
Главная схема трансформаторной подстанции должна: 1) обеспечивать требуемую надежность электроснабжения в соответствии с категориями надежности потребителей; 2) обеспечивать возможность транзита мощности в нормальном, ремонтном и аварийном режимах; 3) учитывать перспективу развития подстанции и др. Главная схема подстанции с двухобмоточными трансформаторами состоит (см. рис. 1.2,а) из распределительного устройства высшего напряжения (РУВН), обеспечивающего питание силового трансформатора (одного или нескольких), и распределительного устройства низшего напряжения (РУНН), распределяющего электроэнергию по потребителям. Обычно РУВН напряжением 35 кВ и выше выполняются открытыми (ОРУ), а РУ 10 (6) кВ выполняются с использованием комплектных распределительных устройств. При этом комплектные распределительные устройства могут выполняться как для наружной установки (КРУН), так и для установки в закрытых помещениях (КРУ).
Выбор схемы РУВН подстанции
При выборе схемы РУВН подстанции следует пользоваться рекомендациями, приведенными в стандарте ОАО «ФСК ЕЭС» «Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций напряжением 35-750 кВ. Типовые решения», введенном в действие в 2007 году. Для подстанций с двумя напряжениями и не более, чем с двумя питающими линиями, рекомендации стандарта приведены в табл. 3.1.
Таблица 3.1. Типовые схемы РУВН напряжением 35 кВ и выше
Окончание таблицы 3.1
При выборе одной из двух схем РУВН, например «4Н» или «4АН», «5Н» или «5АН», обычно выполняют расчет надежности этих схем, принимая в качестве расчетного элемента трансформаторы подстанции, и выбор одной из двух схем РУВН обосновывают результатами этого расчета.
Работы подстанции
Выбор основного оборудования главной схемы осуществляется, исходя из условий продолжительных режимов работы подстанции – нормального, послеаварийного и ремонтного. При выборе оборудования главной схемы подстанции должны быть выполнены следующие условия:
(4.1)
где Различают следующие напряжения в электрических сетях и электроустановках: номинальное междуфазное напряжение
Таблица 4.1. Значения напряжений в сетях и электроустановках напряжением свыше 1 кВ
При определении расчетных значений токов продолжительных режимов – нормального При выборе оборудования главной схемы подстанции из двух последних режимов – ремонтного и послеаварийного – выбирают наиболее тяжелый, характеризуемый наибольшим током На подстанции с двухобмоточными трансформаторами мощностью
Формулы (4.2) справедливы при выборе выключателей на стороне ВН тупиковых и ответвительных подстанций, поскольку на таких подстанциях все выключатели (в перемычке, в цепях трансформаторов, в цепях линий) работают в одинаковых условиях и в нормальном, и в максимальном режиме. При выборе выключателей для проходной подстанции необходимо дополнительно учитывать мощность транзита
(4.4)
Для отходящих линий расчетные токи · если линия одиночная радиальная, то
· для
где Наибольший ток
Главной схемы подстанции
Различают четыре режима работы подстанции и ее оборудования: нормальный, аварийный, послеаварийный и ремонтный. Аварийный режим является кратковременным режимом, остальные – продолжительными. Из возможных аварийных режимов наиболее опасными последствиями для оборудования подстанции обладает режим КЗ. Поэтому оборудование главной схемы подстанции выбирается по токам продолжительных режимов (см. подразд. 4.1), а проверка выбранного оборудования выполняется по токам аварийного режима – режима КЗ. При расчете токов КЗ должны быть соблюдены следующие условия: 1) в качестве расчетной схемы подстанции должна приниматься схема со всеми включенными в работу силовыми элементами; 2) расчетная точка КЗ должна находится в той точке по отношению к проверяемому оборудованию, которая обуславливает наибольшее значение тока КЗ (в дальнейшем это точка «К1» на стороне ВН и точка «К2» стороне НН подстанции). При расчете токов трехфазного КЗ на стороне ВН подстанции, связанной с эквивалентным источником (системой) воздушными линиями напряжением 35кВ допускается принимать При расчете трехфазного КЗ на стороне НН подстанции, связанной с эквивалентным источником (системой) через трансформаторы мощностью 80 МВ·А и выше допускается принимать Выполняя расчеты токов КЗ на стороне ВН и НН подстанций для последующей проверки оборудования главной схемы подстанции на соответствие токам КЗ следует иметь ввиду: 1) проверка электрических аппаратов и жестких проводников с относящимися к ним поддерживающими и опорными конструкциями на электродинамическую стойкость на стороне ВН подстанции необходимо выполнять по токам трехфазного КЗ; 2) проверка электрических аппаратов и проводников на термическую стойкость и невозгораемость выполняется по току трехфазного или однофазного КЗ в зависимости от того, какой из них приводит к большему термическому воздействию; 3) при превышении тока однофазного КЗ над током трехфазного КЗ проверка выключателей на коммутационную способность выполняется по току однофазного КЗ; 4) проверка гибких проводников в ОРУ ВН по условию их допустимого сближения во время КЗ выполняется по току двухфазного КЗ.
На стороне ВН подстанции
Токоведущие части (сборные шины и ошиновка) в открытых РУ напряжением 35 кВ и выше чаще всего выполняются гибкими шинами из сталеалюминевых проводов марки АС, которые крепятся на гирляндах подвесных изоляторов.
Выбор и проверка гибких шин
Выбор номинального сечения
где Экономическая плотность тока для различных проводников при различных значениях
Таблица 5.1. Экономическая плотность тока
При выборе сечения провода АС полученное по формуле (5.1) расчетное сечение Выбранное сечение · на нагрев по допустимому току:
где
где
· по термической стойкости току КЗ:
где
где В выражении для
· по электродинамической стойкости току КЗ:
В ОРУ подстанций гибкие шины крепятся на гирляндах подвесных изоляторов с достаточно большим расстоянием между фазами: при 35 кВ – 1,5 м; при 110 кВ – 3 м; при 220 кВ – 4 м; при 330 кВ – 4,5м. При таких расстояниях между фазами согласно ПУЭ проверка на электродинамическую стойкость гибких шин производится только при Методика проверки гибких шин на схлестывание при
· по условиям коронирования:
Разряд в виде короны возникает около провода при высоких напряженностях электрического поля и сопровождается потрескиванием и свечением. Процессы ионизации воздуха вокруг провода приводят к дополнительным потерям энергии, к возникновению электромагнитных колебаний, создающих радиопомехи, и к образованию озона, вредно влияющего на поверхности контактных соединений. Провода не будут коронировать, если для них выполняется условие
где
где При горизонтальном расположении проводов напряженность на среднем проводе примерно на 7% больше величины
Выбор подвесных изоляторов
В ОРУ для крепления гибких шин применяются подвесные и натяжные гирлянды. Количество изоляторов в гирлянде зависит от номинального напряжения подстанции (см. табл. 5.2).
Таблица 5.2. Количество изоляторов в гирлянде
Окончание таблицы 5.2
На механическую прочность изоляторы не проверяют, поскольку для количества изоляторов, указанного в таблице, механические нагрузки (вес провода, ветер, гололед и др.) уже учтены. При значительном загрязнении атмосферы гирлянду увеличивают на 1-2 изолятора.
На стороне НН подстанции
Соединение трансформатора с КРУ 6-10 кВ может выполняться гибким подвесным токопроводом, шинным мостом, который выполняется из жестких алюминиевых шин, или закрытым комплектным токопроводом. Медные шины из-за их высокой стоимости не применяются даже при больших токовых нагрузках. Применение гибкого подвесного токопровода на стороне НН подстанции с использованием сталеалюминиевых проводов, например марки АС, ограничивается наибольшим допустимым током Сборные шины и ошиновка 6-10 кВ из шин прямоугольного или коробчатого профиля крепятся на опорных фарфоровых изоляторах. Шинодержатели, с помощью которых шины закреплены на изоляторах, допускают продольное смещение шин при их удлинении вследствие нагрева (шины на изоляторе имеют скользящее крепление через продольные овальные отверстия и шпильку с пружинящей шайбой). Для лучшей теплоотдачи и удобства эксплуатации сборные шины и ошиновку окрашивают – фазу А в желтый цвет, фазу В в зеленый цвет и фазу С в красный цвет.
Прямоугольного профиля
Расположение шин прямоугольного профиля и соответствующие этому расположению моменты инерции При механическом расчете однополосных шин наибольшая сила F, Н, действующая на шину средней фазы (при расположении шин в одной плоскости) определяется при трехфазном КЗ по формуле:
где
Рис. 5.1. Расположение и моменты однополосных шин прямоугольного сечения
Сила
Напряжение в материале шин
где Шины механически прочны, если выполняется условие
где Механические характеристики материалов шин приведены в табл. 5.3. При невыполнении условия (5.23) необходимо либо ограничить ток трехфазного КЗ, либо изменить расстояние между фазами Таблица 5.3. Механические характеристики материала шин
Прямоугольного сечения
Расположение двухполосных алюминиевых шин прямоугольного сечения (на одну фазу) и соответствующие этому расположению моменты инерции
Рис. 5.2. Расположение и моменты двухполосных шин прямоугольного сечения
Расстояние между прокладками
где
где Напряжение в материале шин
где Напряжение в материале шин от взаимодействия шин одной фазы определяется формулой
где сила взаимодействия между шинами
а Двухполосные шины прямоугольного профиля обладают механической прочностью, если
где
Коробчатого сечения
Расположение шин коробчатого профиля и соответствующие этому расположению моменты инерции Напряжение в материале шины
где Выбранная по допустимому току шина коробчатого сечения механически прочна, если выполняется условие
где
Рис. 5.3. Параметры и моменты шин коробчатого профиля
Выбранная по допустимому току шина коробчатого сечения механически прочна, если выполняется условие
где
Коробчатого профиля
В этом случае: · напряжение в материале шин
где · напряжение в материале шин от взаимодействия шин одной фазы определяется формулой
где сила взаимодействия между шинами
а Двухполосные шины коробчатого сечения обладают механической прочностью, если
где
К установке на подстанции
Контроль за режимом работы оборудования подстанции осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов. Рекомендуемый для установки на подстанциях перечень контрольно-измерительных приборов приведен в табл. 7.1.
Таблица 7.1. Контрольно-измерительные приборы на подстанции
Окончание таблицы 4.1
Технические характеристики щитовых контрольно-измерительных приборов, используемых на подстанциях, приведены в табл. 7.2.
Таблица 7.2. Технические данные щитовых контрольно-измерительных приборов
Окончание таблицы 4.2
Для подключения контрольно-измерительных приборов, в месте их установки к цепям оборудования подстанции, применяются измерительные трансформаторы тока и напряжения.
Трансформаторов тока
Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока, устанавливаемых в ОРУ напряжением 35 кВ и выше, и трансформаторов тока, устанавливаемых в ячейках КРУ на стороне 6 (10) кВ трансформаторных подстанций, выполняется аналогично в соответствии с методикой, приведенной ниже. На стороне 6 (10) кВ тип выбираемого измерительного трансформатора тока должен соответствовать трансформатору, который может устанавливаться в камерах КРУ соответствующей серии. Измерительные трансформаторы тока, предназначенные для питания контрольно-измерительных приборов, выбираются:
· по напряжению места установки:
· по току нормального и максимального режима:
где номинальный ток первичной обмотки
· по конструкции и классу точности (см. подразд. 7.2). Выбранные трансформаторы тока должны быть проверены:
· по электродинамической стойкости току КЗ
где Трансформаторы тока, у которых в качестве первичной обмотки используется шина, на электродинамическую стойкость не проверяются. Электродинамическая стойкость таких трансформаторов (например, ТШЛ и ТПШЛ) определяется электродинамической стойкостью шинной конструкции.
· по термической стойкости току КЗ
Наряду с током термической стойкости трансформаторы тока могут характеризоваться кратностью
В соответствии с ГОСТ 7746-2001 для отечественных трансформаторов тока установлены следующие токи термической стойкости: а) трехсекундный б) двухсекундный Для некоторых типов трансформаторов устанавливают односекундный ток термической стойкости
· по вторичной нагрузке:
где Расчетная вторичная нагрузка трансформатора тока состоит из сопротивления измерительных приборов
Сопротивление приборов определяется по формуле
где После составления таблицы вторичной нагрузки для данного трансформатора тока (приборов, подключаемых к трансформатору тока), расчет сопротивления приборов Для того, чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выполнить условие
откуда сопротивление соединительных проводов
Сопротивление соединительных проводов зависит от длины проводов и их сечения. Длину соединительных проводов
Таблица 7.3. Длина соединительных проводов
В качестве соединительных проводов на подстанциях с высшим напряжением 220 кВ и выше применяются многожильные кабели с медными жилами, для которых
Таблица 7.4. Характеристики кабелей с алюминиевыми жилами
Окончание таблицы 7.4
Определив из (7.9) сопротивление проводов
где
Рис. 7.4. Схемы присоединения приборов: а) включение в одну фазу; б) включение в неполную звезду; в) включение в полную звезду
Определив длину
Если при
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ В.В. КОВАЛЕВ ВЫБОР И ПРОВЕРКА ОБОРУДОВАНИЯ ГЛАВНОЙ СХЕМЫ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-22; Просмотров: 966; Нарушение авторского права страницы