В нашем случае 31,67 мм2<70 мм2.Значит, провод устойчив к действию токов КЗ.

Таким образом, в данном дипломном проекте выбираем провод марки АС-70.

2.8 Расчет и выбор распределительных сетей

Распределительные сети напряжением 10 кВ на подстанции выполнены следующим образом: имеется две секции шин, от которых запитываются комплектные распределительные устройства. От комплектных распределительных устройств передача электроэнергии к потребителям осуществляется кабелем.

Выбираем шины

Определяем ток на стороне 10 кВ по (2.34)

Предполагаем к установке шины алюминиевые 25x3 с допустимым током 265А [8, с.395, таб.7.3].

Определяем силу F, кГ, действующую на среднюю фазу, при протекании по ней ударного тока КЗ

,                        (2.43)

где - ударный ток, кА;

     l - расстояние между изоляторами в пролёте, см;

     а - расстояние между токоведущими частями, см;

Определяем момент сопротивления шин W, см3, при укладке их плашмя

,                               (2.44)

где b - толщина шин, см;

     h - ширина шин, см.

Определяем изгибающий момент  действующий на шину

                               (2.45)

Определяем расчетное напряжение  в металле шин

                               (2.46)

Сравниваем расчетное напряжение с допустимым

,                            (2.47)

где - допустимое напряжение; для алюминиевых шин

     =700 кГ/см 2.

3600 кГ/см 2 700 кГ/см 2

Следовательно, шины динамически не устойчивы.

Учитывая, что =700 кГ/см 2, найдем момент сопротивления шин

Выбираем шины алюминиевые 50x6 мм2 с допустимым током 740А, так как их момент сопротивления равен

Тогда напряжение в металле шин будет не превышать допустимого

480 кГ/см 2 < 700 кГ/см 2

Выбираем кабели для каждого фидера

Фидер №1

Ток фидера составляет Iном=45,43 А

Экономическая плотность тока для данного случая            jэк=1,2 А/мм2 [6, с.85, таб. 2.26]

Определяем экономически выгодное сечение провода Sэк , мм2, по формуле (2.35)

Из условия S>Sэк выбираем кабель ААБ-10-3х50 [8, с.401, таб.7.10] с допустимым током Iдоп=140А.

Проводим проверку выбранного сечения кабеля по нагреву током нормального режима

допустимая наибольшая температура для данного вида кабеля tдоп=60 оС

,                     (2.48)

где tо - начальная температура прокладки кабеля, ;

     tдоп - допустимая температура нагрева для данного вида

     кабеля, ; в нашем случае tдоп=60 оС;

     Iдоп - допустимый ток для данного вида кабеля, А.

Температура нагрева кабеля токами нормального режима не превышает допустимой.

Проверка кабеля на потерю напряжения (в КЛЭП допускается до 5%) по (2.39). Так как в кабельных линиях активное сопротивление больше реактивного, то последним можно пренебречь.

Сопротивление линии R0=0,62 Ом/км [8, с. 421, таб. 7.28]

Выразим потерю в процентах по (2.40)

,

что допустимо.

Проверка на устойчивость токам КЗ по (2.41)

Коэффициент С для кабелей с алюминиевыми жилами 10кВ С=70 [8, с.18, таб.1.15]

В случае, когда выполняется условие Smin<Sном , кабель устойчив к действию токов КЗ.

В нашем случае 14,9 мм2<50 мм2.Значит, кабель устойчив к действию токов КЗ.

Таким образом, выбираем кабель ААБ-10-3х50

Выбор кабелей для остальных фидеров проводим аналогично и результаты расчетов заносим в таблицу 2.3

Таблица 2.3 - Результаты расчетов и выбора кабелей

2.9 Выбор высоковольтного электрооборудования с проверкой на устойчивость к токам короткого замыкания

На стороне 35 кВ трансформаторной подстанции «Бурлы» установлено следующее оборудование: силовой выключатель, трансформаторы тока и напряжения, разъединители.

На стороне 10 кВ подстанции установлены: силовые выключатели, трансформаторы тока и напряжения. Оборудование 10кВ размещено в ячейках КРУН.

Все высоковольтное оборудование выбирается в соответствии с вычислительными максимальными расчетными величинами (токами, напряжениями, мощностями отключения) для нормального режима и режима короткого замыкания.

Выбираем оборудование на 35кВ

Выбираем разъединитель

Таблица 2.4 - Табличные и расчетные данные для выбора разъединителя

Выбираем разъединитель РНДЗ-2-35/1000 [8, с.260, таб.260].

Выбираем выключатель

Таблица 2.5 - Табличные и расчетные данные для выбора выключателя

Выбираем выключатель ВБГЭ-35-12,5/630 [9].

Выбираем трансформатор напряжения

Выясним, какие приборы подключаются на первичное напряжение силового трансформатора 35/10кВ: на первичной стороне подключаются счетчики активной  и реактивной энергии [6, с.321, таб.9.1].

Потребляемая мощность счетчика активной энергии Sпр=8 ВА, реактивной энергии - Sпр=12 ВА.

Так как ко вторичной стороне трансформатора напряжения подключаются счетчики, то выбираем класс точности 0,5.

Выбираем трансформатор напряжения по условию

Выбираем трансформатор напряжения типа НОМ-35-66 [8, с.326, таб.5.13].

Выбираем трансформатор тока

Таблица 2.6 - Табличные и расчетные данные для выбора трансформатора тока

Выбираем трансформатор тока типа ТВ-35-100/5 [8, с.310, таб.5.10].

Выбираем оборудование на 10кВ

Выбираем ячейку КРУН

Таблица 2.7 - Табличные и расчетные данные для выбора ячейки КРУН

Выбираем ячейку К59 [9]

Выбираем выключатель

Таблица 2.8 - Табличные и расчетные данные для выбора выключателя

Выбираем выключатель ВВ/ТЕL-10-20/800 [9].

Достоинством выключателя ВВ/ТЕL является:

- простая конструкция привода и высокая надёжность в работе;

- большой коммутационный и механический ресурсы;

- малые габариты;

- возможность работы в любом пространственном положении;

- удобство установки во все типы КРУ и КСО;

- малое потребление тока при включении и отключении (10 и  1,5 А);

- возможность управления по цепям постоянного и переменного оперативного тока;

- защищенность основных узлов от дуговых и механических воздействий;

- низкая трудоёмкость производства;

- умеренная цена.

Выбираем трансформатор тока

Таблица 2.9 - Табличные и расчетные данные для выбора трансформатора тока

Выбираем трансформатор тока типа ТОЛ-10-300/5 [8, с.294, таб.5.9]

Выбираем трансформатор напряжения

Выясним, какие приборы подключаются на вторичное напряжение силового трансформатора 35/10кВ: на вторичной стороне подключаются счетчики активной  и реактивной энергии.  [4, с.321, таб.9.1]

Потребляемая мощность счетчика активной энергии Sпр=8 ВА, реактивной энергии - Sпр=12 ВА.

Так как ко вторичной стороне трансформатора напряжения подключаются счетчики, то выбираем класс точности 0,5.

Выбираем трансформатор напряжения по условию

Выбираем трансформатор напряжения типа НАМИ-10 [8, с.326, таб.5.13].

Выбираем изоляторы

Выбираем изолятор по условию

Выбираем изоляторы типа ОНШ-10-5 [8, с.282, таб.5.7].

Для защиты от перенапряжений применяем ограничители перенапряжений типа ОПН-35 на высокой стороне и ОПН-10 на низкой стороне.

2.10 Релейная защита

В сетях электроснабжения для защиты линий, трансформаторов, двигателей, преобразовательных агрегатов применяют релейную защиту, которая является основным видом электрической автоматики.

Релейной защитой называют специальные защитные устройства, выполняемые при помощи реле и других аппаратов и предназначенные для отключения выключателем в установках напряжением выше 1 кВ или автоматическим выключателем в установках напряжением до 1 кВ повреждённого элемента системы электроснабжения, если данное повреждение представляет собой непосредственную опасность для этой системы, или воздействующие на сигнализацию, если опасность отсутствует.

К релейной защите применяют следующие основные требования:

а) избирательность (селективность) действия, то есть способность релейной защиты отключать только повреждённый участок электрической цепи;

б) быстродействие, то есть способность защиты отключать повреждённый участок электрической цепи за наименьшее возможное время; в случае необходимости ускорения действия защиты допускается её неизбирательная работа с последующим действием АПВ и АВР;

в) надёжность действия, то есть правильная и безотказная работа релейной защиты при всех повреждениях и ненормальных режимах работы элементов, которая обеспечивается применением наименьшего числа устройств с наиболее простыми схемами, наименьшим количеством реле, цепей и контактов;

г) чувствительность, то есть способность защиты отключать участки электрической цепи, которые она защищает, в самом начале их повреждения; в случае необходимости релейная защита должна действовать при повреждениях на смежных участках.

При проектировании релейной защиты учитывают наиболее вероятные повреждения и режимы работы элементов системы электроснабжения.

В данном дипломном проекте рассмотрена релейная защита силового трансформатора. Силовой трансформатор имеет следующие виды защит:

- дифференциальная защита с действием на отключение ввода 35 кВ и ввода 10 кВ;

- двухступенчатая газовая защита трансформатора (I ступень с действием на сигнал; II ступень с действием на отключение трансформатора);

- максимально-токовая защита с действием на отключение ввода 35 кВ;

- максимально-токовая защита с действием на отключение ввода 35 кВ.

Принимаем для защиты трансформатора от токов короткого замыкания МТЗ на стороне низшего и высшего напряжения и газовую защиту от внутренних повреждений. Дополнительной защитой является дифференциальная защита.

Страницы: 1, 2, 3, 4