Проектирование электрической части подстанции

1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

   

2) Номинальный ток:

   

   

3) Электродинамическая стойкость:

   

4) Термическая стойкость:

   

 

Отделители

 

По [1, табл. 5.5] ОД – 110 / 1000

 

 Проверяем разъединитель по следующим условиям:

1) Номинальное напряжение:

   

 

2) Номинальный ток:

   

   

 

3) Электродинамическая стойкость:

 

4) Термическая стойкость:

 

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА.

 

ВН: По [1, табл. 5-9] выбираем ТФЗМ 200-I У1;ХЛ1, и проверяем по следующим условиям:

1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

   

2) Номинальный ток:

   

        

 

СН: По [1, табл. 5-9] выбираем ТФЗМ110Б-III У1;ХЛ1, и проверяем по следующим условиям:

1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

   

2) Номинальный ток:

   

        

 

 

НН: По [1, табл. 5-9] выбираем ТЛМ – 10 – 2 У3;Т3, и проверяем по следующим условиям:

1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

   

2) Номинальный ток:

   

        

 

 

 Таблица 3 - Вторичная нагрузка трансформатора тока

Прибор	Тип	Нагрузка, ВА, фазы
		А	В	С
Варметр	Д – 335	0,5	-	0,5
Ваттметр	Д – 335	0,5	-	0,5
Счетчик активной энергии	САЗ – И670	2,5	-	2,5
Счетчик реактивной энергии	СР4 – И676	1,5	-	1,5
Амперметр	Э – 335	0,5	-	-
ИТОГО		5,5		5

Общее сопротивление приборов определяется по выражению:

Сопротивление контактов r_к = 0,1Ом при общем числе приборов более трех;

z_2ном = 0,6Ом.

Допустимое сопротивление проводов:

;

Длина проводов l = 4м.

Для проводов можно определить сечение:

мм²;

ρ = 0,0283Ом*мм²/м – удельное сопротивление материала проводника – алюминий.

По условию  прочности принимаем контрольный  кабель АКРВГ с сечением жил – 4 мм².

 

ВЫБОР ТРАНСФОРМАТОРА НАПРЯЖЕНИЯ

 

ВН: По [1, табл. 5-13] выбираем НКФ-220-58, и проверяем по следующим условиям:

1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

   

 

СН: По [1, табл. 5-13] выбираем НКФ-110-58, и проверяем по следующим условиям:

1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

   

 

НН: По [1, табл. 5-13] выбираем ЗНОЛ.09 – 10Т2, и проверяем по следующим условиям:

1) Номинальное напряжение (уровень изоляции):

   

 

 

Таблица 4 - Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Прибор		Тип	S одной обмотки ВА	Число обмоток	cosφ	sinφ	Число приборов	Общая потребляемая мощность
								P, Вт	Q, ВА
Вольтметр (сборные шины)		Э-335	2	1	1	0	1	2	-
Варметр Ваттметр Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии	Ввод 10кВ от транс форматора	Д-335 Д-335 И-674   И-673	1,5 1,5 3 Вт   3 Вт	2 2 2   2	1 1 0,38   0,38	0 0 0,925   0,925	1 1 1   1	3 3 6   6	- - 14,5   14,5
Счетчик активной энергии Счетчик реактивной энергии	Кабельные линии 10 кВ	И-674   И-673	3 Вт   3 Вт	2   2	0,38   0,38	0,925   0,925	4   4	24   24	58   58
ИТОГО								68	145

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения:

.

Три трансформатора напряжения, соединенных в звезду, имеют мощность (3*75=225ВА), что больше . Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Выбор трансформатора напряжения на второй секции производится аналогично.

Для соединения трансформаторов напряжения с приборами  принимаем контрольный кабель АКРВГ  с сечением жил 2,5мм² по условию механической прочности.

 

 

ВЫБОР СБОРНЫХ ШИН, ТОКОПРОВОДОВ И КАБЕЛЕЙ.

 

Выбор сборных  шин на стороне НН

 

НН:

По [2, табл. П.3.4] принимаем двухполосные алюминиевые шины прямоугольного сечения 2(120х10) мм²; I_доп = 3200А.

    

 Проверяем сборные  шины  по следующим условиям:

 

1.  Допустимому току

 

2)  На термическую стойкость

                  ,

                      где - тепловой импульс, кА²·с;

                     = 1,2 с – время отключения тока короткого замыкания;

                     - функция,  значение которой приведены в [2, табл. 3,14].

                Условие термической стойкости – условие выполняется.

 

3)  На механическую прочность

 

Определяем пролет при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200Гц.

Если шины расположены на ребро, а полосы в пакете жестко связаны  между собой, то по табл.4.1.

Тогда,

Если шины на изоляторах расположены плашмя, то по табл.4.1.

Тогда,

 

Принимаем расположение пакета шин плашмя, т.к. этот вариант позволяет немного увеличить длину пролета до 1,727 м, т.е. при большой протяжённости дает экономию изоляторов.

Пролет 1,7 м; расстояние между фазами, а = 0,8 м.

 

 

Определяем расстояние между прокладками:

 

 

Принимаем меньшее значение , тогда число прокладок в пролете . Принимаем n = 3.

 

При трёх прокладках в пролете расчетный пролет

 

Сила взаимодействия между полосами

 

 

Напряжение  в материале полос

 

Напряжение  в материале шин от взаимодействия фаз:

что меньше .

 

Таким образом, шины механически прочны.

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор сборных  шин на стороне CН

 

СН:

На стороне СН используем такие  же шины как и на стороне НН, так как установлены однотипные КРУН, и проверку шин не производим, так как ток на стороне СН меньше тока на стороне НН.

 

Выбор гибких проводников на стороне ВН

 

ВН:

По [2, табл. П.3.3] принимаем АС-120/27, I_доп = 375А, q = 120мм², d = 15,5мм.

Фазы расположены горизонтально  с расстоянием между фазами 400см

 

 Проверяем гибкие  проводники  по следующим условиям:

1. Экономической плотности тока

- экономическая плотность тока  [2, табл. 4.5]

 

2. Допустимому току

 

3. Проверка гибких проводников на схлестывание производится, если

         

       Т.к.  , то проверку на схлестывание гибких проводников не производим.

 

4. Короне

Начальная критическая напряженность:

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (m = 0,82); r₀ – радиус провода, см.

Напряженность вокруг провода:

,

где ;

     

             D – расстояние между фазами.

Условие проверки:

Т.о. провод АС-120/27 по условию короны проходит.

 

Выбор кабелей  на стороне НН

 

НН1:

 

 Проверяем кабели  по следующим условиям:

 

1) Номинальное напряжение

   

 

2. Конструкции

Выбираем кабель с пластмассовой  или резиновой изоляцией марки  АПАШв, прокладываемой в земле (в траншеях) со средней коррозионной активностью без блуждающих токов.

 

3) Экономической плотности тока

- экономическая плотность тока

А

 

Выбираем трёхжильный  кабель АПАШв сечением 150 мм² на

 

4)  Допустимому току

     

 

5)  На термическую стойкость

                  ,

                      где - тепловой импульс, кА²·с;

                     = 1,2 с – время отключения тока короткого замыкания;

                     - функция,  значение которой приведены в [2, табл. 3,14].

            Условие термической стойкости – условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

НН2

 

Проверяем кабели по следующим условиям:

 

1) Номинальное напряжение

   

 

2. Конструкции

Выбираем кабель с пластмассовой  или резиновой изоляцией марки  АПАШв, прокладываемой в земле (в траншеях) со средней коррозионной активностью без блуждающих токов.

 

3)  Экономической плотности тока

- экономическая плотность тока

А

 

Выбираем два  трёхжильных кабеля АПАШв сечением 2х120 мм² на

 

4)  Допустимому току

     

 

5)   На термическую стойкость

                  ,

                      где - тепловой импульс, кА²·с;

                     = 1,2 с – время отключения тока короткого замыкания;

                     - функция,  значение которой приведены в [2, табл. 3,14].

            Условие термической стойкости – условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор кабелей  на стороне СН

 

СН1:

 

Проверяем кабели  по следующим  условиям:

 

1. Номинальное напряжение

   

 

2. Конструкции

Выбираем кабель с пластмассовой  или резиновой изоляцией марки  АПАШв, прокладываемой в земле (в траншеях) со средней коррозионной активностью без блуждающих токов.

 

3.  Экономической плотности тока

- экономическая плотность тока

А

 

Выбираем трёхжильный  кабель АПвВ сечением 150 мм² на

 

 

4.  Допустимому току

     

 

5)  На термическую стойкость

                  ,

                      где - тепловой импульс, кА²·с;

                     = 1,2 с – время отключения тока короткого замыкания;

                     - функция,  значение которой приведены в [2, табл. 3,14].

        Условие термической стойкости – условие выполняется.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОСНОВНЫЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ.