АС — Провод неизолированный для воздушных линий

Ошиновка РУ 10 кВ выполняется медными жесткими шинами прямоугольного сечения.

Для РУ 10 кВ, экономически целесообразное сечение шин F, мм², определяется из соотношения:

где — расчетный ток силового трансформатора в часы максимума нагрузки подстанции без учета увеличения тока в послеаварийных и ремонтных режимах сети, А;

— нормированное значение экономической плотности тока для меди.

Выбираем на полюс трех полосные шины, состоящие из 3 полос прямоугольного сечения F = 597 мм², H=100 мм, В= 6 мм.

Рисунок 6.1 – Шина РУ 10 кВ

Выбранное сечение проверяют по допустимому длительному току I_ДОП, с учетом увеличения тока в послеаварийных и ремонтных (утяжеленных) режимах сети):

Условие выполняется.

Сечение жестких шин проверяется на электродинамическую стойкость:

где — максимальное механическое напряжение в материале шин, МПа;

— предельно допустимое напряжение в материале шин, МПа.

Максимальное механическое напряжение в материале шин:

где l =7,5 – длина пролета шин, м;

λ = 8 – коэффициент зависящий от условия закрепления шин и числа пролетов;

– момент сопротивления поперечного сечения шины, м³;

a = 0,13– расстояние между осями проводников, м;

=7570- ударный ток трехфазного КЗ, А;

К_ф =0,9 – коэффициент формы, для проводников прямоугольного сечения по кривым [4, с. 104, рисунок 7.3];

К_РАСП = 1 – коэффициент, зависящий от взаимного расположения проводников по [4, с. 105, таблица 7.3];

Сечение шин проверяется на термическую стойкость в соответствии с условием:

J_К £ J_К,ДОП,

где J_К — температура нагрева проводника к моменту отключения КЗ, ⁰С;

J_К,ДОП — предельно допустимая температура нагрева проводника при КЗ, ⁰С.

а) по данным кривой 1 [4, с. 133, рисунок 8.8] для начальной температуры проводника найдем значение величины

б) найдем значение величины А, соответствующее конечной температуре нагрева проводника:

в) по найденному значению определяют

Сравниваем полученное значение конечной температуры нагрева проводников с допустимой температурой:

.

Изоляторы выбираются по условию:

Изоляторы проверяются на электродинамическую стойкость по условию:

где — максимальная нагрузка на изоляторы, Н;

Выбираем С6-80 I УХЛ1

— допустимая механическая на нагрузка на изоляторы, Н;

Date: 2022-12-12; view: 510; Нарушение авторских прав

В соответствии с ПУЭ [1, гл. 1.7] заземляющее устройство электроустановок напряжением выше 1 кВ в сети с эффективно заземленной нейтралью должно иметь в любое время года сопротивление R_З не более 0,5 Ом с учетом сопротивления естественных и искусственных заземлителей.

Сопротивление заземляющего устройства R_З электроустановок напряжением до 1 кВ в сетях с изолированной нейтралью, используемого для защитного заземления открытых проводящих частей, должно соответствовать условию

R_З £ U_ПР/I,

где U_ПР — напряжение прикосновения; принимается равным 50 В;

I — полный ток замыкания на землю, А.

Как правило, не требуется принимать значение сопротивления заземляющего устройства менее 4 Ом.

Необходимое сопротивление искусственного заземлителя с учетом использования естественного заземлителя, включенного параллельно, определяется из выражения:

где R_И — сопротивление искусственного заземлителя, Ом;

R_e — сопротивление естественного заземлителя, Ом.

Так как естественный заземлитель отсутствует, примем R_И = R_З = 0,5 Ом.

Определим расчетные удельные сопротивления грунта для вертикальных r_Р,В и горизонтальных r_Р,Г заземлителей, Ом×м

r_Р,В = К_П,В ×r_Р,УД = 1,45×20 = 29 Ом×м;

r_Р,Г = К_П,Г ×r_Р,УД. = 3,5×20 = 70 Ом×м,

где r_Р,УД — средние удельные сопротивления грунтов, рекомендуемые для предварительных расчетов, Ом×м;

К_П,В, К_П,Г — значение повышающего коэффициента КП для различных климатических зон;

Определим сопротивление растеканию (сопротивление, которое оказывает току грунт) одного вертикального электрода R_В,О, Ом

где r_Р,В — расчетное удельное сопротивление грунта для вертикальных заземлителей, Ом×м;

t – расстояние между электродами, м;

l; d — длина и диаметр электрода, м.

Примем l = 2 м, d = 0,016 м, t = 1,7 м согласно наименьшим размерам заземлителей и заземляющих проводников, проложенных в земле [1, таблица 1.7.4].

Выражение соответствует электроду из круглой стали; верхний конец ниже уровня земли, l > d (см. рисунок 6.1).

Рисунок 6.1 — Вертикальный заземлитель

Ориентировочное число вертикальных электродов N при предварительно принятом коэффициенте использования К_И,В определяется:

где К_ИВ — коэффициент использования вертикальных заземлителей;

Определим расчетное сопротивление растеканию горизонтальных электродов R_Р,Г,Э по формуле

где R_Г,Э — сопротивление растеканию горизонтальных электродов, Ом;

К_И,Г,Э — коэффициент использования горизонтальных электродов;]

где b — ширина полосы, м; если заземлитель круглый диаметром d, то b = 2d.

;

Выражение соответствует протяженному электроду из полосовой стали, расположенному ниже уровня земли; l/2t ³ 2,5 (см. рисунок 6.2).

Рисунок 6.2 — Горизонтальный заземлитель

Уточним необходимое сопротивление вертикальных электродов с учетом проводимости горизонтальных соединительных электродов

Определим число вертикальных электродов с учетом уточненного коэффициента использования К_И,В,У по формуле

Принимаем окончательное число вертикальных электродов N = 71.

Date: 2022-12-12; view: 448; Нарушение авторских прав

Защита ОРУ 110 кВ и выше от прямых ударов молнии выполняется отдельно стоящими или установленными на конструкциях стержневыми молниеотводами.

Зона защиты А четырех стержневых молниеотводов одинаковой высоты h £ 150 м представлена на рисунке 7.1

Рисунок 7.1 — Зона защиты четырех стержневых молниеотводов

Зона защиты четырех стержневых молниеотводов определяется объединением зон защиты попарно взятых соседних молниеотводов. Торцевые и внутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода при h = 20 м и L₁ = 33 м имеют следующие габаритные размеры:

h₀ = 0,85·h=0,85·20=17 м;

r₀ = (1,1 — 0,002h) · h=(1,1 – 0,002·20) · 20=21,2 м;

r_X = (1,1 — 0,002h) · (h — h_X/0,85)=(1,1-0,002·20) · (20-8/0,85)=11,224 м;

h_C = h₀ — (0,17 3×10^—4·h) · (L — h)=17-(0,17 3·10^-4·20) · (33-20)=14,712 м;

r_C = r₀·(1-0,2·(L-2·h)/h)=21,2 · (1-0,2·(33-2·20)/ 20)=22,68 м;

r_CX = r₀· (h_C — h_X)/h_C=21,2 · (14,712-8)/14,712=9,67 м;

Общая зона защиты объекта высотой h_X существует , если для r_CX>0. Для L₁=33 м это условие выполняется.

Торцевые и внутренние области зон защиты двойного стержневого молниеотвода при h = 20 м и L₁ = 51 м имеют следующие габаритные размеры:

h₀ = 0,85·h=0,85·20=17 м;

r₀ = (1,1 — 0,002h) ·h=(1,1 – 0,002·20) ·20=21,2 м;

r_X = (1,1 — 0,002h) · (h — h_X/0,85)=(1,1-0,002·20) ·(20-8/0,85)=11,224 м;

h_C = h₀ — (0,17 3×10^—4·h) · (L — h)=17-(0,17 3·10^-4·20) ·(51-20)=11,544 м;

r_C = r₀·(1-0,2·(L-2·h)/h)=21,2·(1-0,2·(51-2·20)/ 20)=18,868 м;

r_CX = r₀· (h_C — h_X)/h_C=21,2·(14,712-8)/14,712=6,508м;

Общая зона защиты объекта высотой h_X существует , если r_CX>0. Для L₁=51 м это условие выполняется.

Date: 2022-12-12; view: 1064; Нарушение авторских прав

Устройства дистанционного управления, автоматизации, измерительные приборы, аппараты РЗ размещаются на щитах управления.

Для обеспечения постоянного контроля над работой подстанции используем следующие контрольно-измерительные приборы:

— на понижающем трансформаторе

— на стороне 110 кВ: амперметр, счетчики активной и реактивной мощность;

— на стороне 10 кВ: амперметр, вольтметр, счетчики активной и реактивной мощность;

— на сборных шинах: вольтметр на каждой секции шин для контроля изоляции;

— на отходящих линиях: амперметр, счетчики активной и реактивной мощность.

Для контроля температуры масла трансформаторов применяют термометры манометрического типа.

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта был разработан проект двухтрансформаторной понижающей подстанции 110/10 КВ. По заданным графикам нагрузок зимнего и летнего периодов были выбраны два силовых трансформатора с расщепленной обмоткой ТРДН-40000/110.

Для схемы электрических соединений подстанции были рассчитаны токи короткого замыкания.

На основании проведенных расчетов токов КЗ выбрано коммутационное оборудование 10-110 кВ:

— выключатели;

— разъединители;

— трансформаторы тока;

-трансформаторы напряжения;

— ОПН;

— ошиновка;

— ТСН.

Рассчитано заземление и грозозащита. Составлена принципиальная схема электрических соединений, а также план-разрез подстанции.

В данном курсовом проекте были учтены основные положения по автоматизации, измерениям и учету, выполнен расчет молниезащиты и заземления подстанции.

Все проектные решения соответствуют требованиям основных нормативных документов.

Список использованной литературы

1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ).

2. Балаков Ю.Н. Проектирование схем электроустановок [Текст]: Учебное пособие для вузов /Ю.Н. Балаков, М.Ш. Мисриханов, А.В. Шунтов. — 2-е изд., стер. — М.: Издательский дом МЭИ, 2006. — 288 с., ил. — ISBN 5-903072-17-8

3. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кВ. Типовые решения [Электронный ресурс]: Стандарт организации СТО 56947007-29.240.30.010-2008 /ОАО «Федеральная сетевая компания единой энергетической системы». — М.: «Энергосетьпроект», 2007.

4. Переходные процессы в электроэнергетических системах: метод. указания по изучению дисциплины и выполнению контрольной работы для студентов заочной формы обучения и МИППС специальности 140211 Электроснабжение / Сост. А.И. Ищенко; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. электроснабжения промышленных предприятий. – Краснодар.: Изд. КубГТУ, 2009. – 60 с.

5. Безопасность жизнедеятельности [Текст]: Учебно-методическое пособие по выполнению раздела «Безопасность жизнедеятельности» в выпускных квалификационных работах для студентов всех форм обучения специальности 140211 Электроснабжение /Сост. А.М. Смаглиев, Е.А. Беседин; Кубан. гос. технол. ун-т. Каф. электроснабжения промышленных предприятий.  Краснодар: Изд. КубГТУ, 2008. — 53 с.

6. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /В.В. Ершевич, А.Н. Зейлигер, Г.А. Илларионов и др.; под редакцией С.С. Рокотяна и И.М. Шапиро – 3-е изд. перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1985 – 352 с.

7. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения [Текст]: Справочник: Учебное пособие. — М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. 480 с., ил.

8. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций [Текст]: Учебник для студ. сред. проф. образования /Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова. — 4-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2007. — 448 с., ил. — ISBN 978-5-7695-4150-6

9. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования РД 153-34.0-20.527-98 /Под ред. Б.Н. Неклепаева. [Текст]. — М,: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. -152 с., ил. ISBN 5-93196-081-3

10. Электротехнический справочник [Текст]: В 4 т. /Под общ. ред. В.Г. Герасимова. — Изд. 9-е, стер. — М.: Изд-во МЭИ, 2004. — ISBN 5-7046-0987-2

Date: 2022-12-12; view: 455; Нарушение авторских прав