Расчет электрической подстанции (стр. 4 из 9)

- падение напряжения в проводах воздушной линии от проходящего тока в нормальном и аварийном режимах;

- механическая прочность — устойчивость к механической нагрузке (собственный вес, гололед, ветер);

- коронирование — фактор, зависящий от величины применяемого напряжения, сечения провода и свойств окружающей среды.

Расчет проводов для линий электропередач 110 кВ проведем по экономии-ческой плотности тока j_эк [3.]. При расчете по экономической плотности тока сечение проводов выбирается по выражению

(1.28)

где j_эк = 1,4 А/мм²- экономическая плотность тока.

Тогда, по (1.5) для линии электропередач 110 кВ сечение равно:

мм²

По полученным значениям выбираем марку провода. Для двухцепной линии напряжением 110 кВ выбираем номинальное сечение провода и марку:

АС –95 Для окончательного обоснования выбора данной марки провода необходимо проверить по допустимой потере напряжения.

(1.29)

(1.30)

(1.31)

(1.32)

(1.33)

где P- активная мощность, кВт; Q- реактивная мощность, кВар; R-активное сопротивление линии, Ом/км; X-индуктивное сопротивление линии, Ом/км; U – напряжение сети, кВ.

Используя формулу (1.42) определяем потерю напряжения для линии:

Определим допустимую потерю напряжения в линии. Допускается потеря напряжения в линии не более 7%:

(1.34)

Допустимая потеря напряжения в линии:

Как видно из расчета рассчитанное значение потерь напряжения в линии намного меньше допустимых потерь напряжения, это объясняется малой длиной линии, следовательно, данный провод подходит.

1.5.2 Выбор выключателей

Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для приёма и распределения электроэнергии трёхфазного переменного тока промышленной частоты, состоят из набора типовых шкафов в металлической оболочке. В шкафы комплектного распределительного устройства встраивают выключатели, трансформаторы напряжения, разрядники.

Выбор выключателей производится по следующим условиям: по напряжению установки, по длительному току, по отключающей способности, по электродинамической стойкости, по термической стойкости. Формулы для расчетов приведены ниже:

U_уст £ U_н (1.35)

I_р£ I_н (1.36)

I_макс £ I_н (1.37)

I_к £ I_отк.н. (1.38)

i_уд. £ i_дин (1.39)

В_к £ I²_тер· t_тер (1.40)

Параметры выбора разъединителей, отделителей и короткозамыкателей на напряжение 110 кВ сведены в таблицу 1.8.

Таблица 1.8- Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Выбор обо-рудования	Условие выбора	Расч. параметр эл. цепи		Каталожные данные оборудования
Короткоза- мыкатели	U_{ном, с}Ј U_ном	U_{ном, с}, кВ	110	U_ном, кВ	110
	I_{у, с}Ј I_у	I_{у, с}, кА	37	I_{у, с}, кА	51
	В_к Ј I²_терЧ t_тер	В_к, кАЧс	11	I_тер, кА	12,5/3
Отделители	U_{ном, с}Ј U_ном	U_{ном, с}, кВ	110	U_ном, кВ	110
	I_{ном, с} Ј I_ном	I_{ном, с}, А	181	I_ном, А	630
	I_{у, с}Ј I_у	I_{у, с}, кА	37	I_{у, с}, кА	80
	В_к Ј I²_терЧ t_тер	В_к, кАЧс	11	I_тер, кА	31,5/3
Разъеде- нители	U_{ном. с}Ј U_ном	U_{ном. с}, кВ	110	U_ном, кВ	110
	I_{ном, с} Ј I_ном	I_{ном, с}, А	181	I_ном, А	1000
	I_{п, с}Ј I_п	I_{п, с}, кА	12	I_п, кА	31,5
	I_{у, с}Ј I_у	I_{у, с}, кА	37	I_{у, с}, кА	80
	В_к Ј I²_терЧ t_тер	B_к, кАЧс	9	I_тер, кА	31,5/4

Выбираем электрооборудование: РЛНД – 1 – 110У – 100, ОД – 110 – 330, КЗ– 110.

Результаты выбора выключателей в КРУ сведем в таблицу 1.9

Таблица 1.9- Выбор выключателей на отходящих линиях

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
U_уст £ U_н	U_уст = 6,3кВ, кВ	U_н =10, кВ
I_р£ I_н	I_р= 15,9 , А	I_н = 160, А
I_к £ I_отк.н.	I_к=1,8, кА	I_отк.н. =20, кА
i_уд. £ i_дин	i_уд. =20,5, кА	i_дин = 52, кА
В_к £ I²_тер* t_тер	В_к , кА²* с	I²_тер* t_тер , кА²*с

Выбираем выключатель ВМПЭ – 10 – 160-20, встроенный в КРУ

1.5.3 Выбор трансформатора тока

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле.

Таблица 1.10-Приборы на стороне НН

Прибор	Тип	S прибора [B×A]
Амперметр	Э-377	0.1
Ваттметр	Д-305	0.5
Варметр	Д-305	0.5
Счетчик активной энергии	И 672М	5
Счетчик реактивной энергии	И 673М	5

Произведем расчет активного сопротивления по формуле :

(1.41)

где I_н – вторичный ток прибора; S_S_пр – мощность, потребляемая приборами;

Полное сопротивление проводов:

Проводимость определим по формуле:

(1.42)

По условию прочности сечения жил 4.3<6

Выбор трансформатора тока на сторону 6кВ занесены в таблицу 1.11.

Таблица 1.11-Выбор трансформатора тока

Параметры	Условие выбора	Расч. значение	Ном.значение
Uном, кВ	Uн ³ Up	6	6,3
Iном, А	Iн ³ Ip	70,9	300
Эл. стойкость, кА	Kэд/2×I1ном³ iуд	27,8	120
Вторичная нагрузка	Zном	0,65	1,1

Выбираем трансформатор тока ТШЛ – 10, встроенный в КРУН

Приборы на стороне ВН: Амперметр Э-377 мощность прибора S _пр= 0,2B×A Произведем расчет активного сопротивления:

Полное сопротивление проводов:

Проводимость:

По условию прочности сечения жил 2,6<6

Выбор трансформатора тока на сторону 110 кВ занесены в таблицу 1.12

Таблица 1.12 –Выбор трансформатора тока

Параметры	Условие выбора	Расч. значение	Ном.значение
Uном, кВ	Uн ³ Up	110	110
Iном, А	Iн ³ Ip	134,4	300
Эл. стойкость, кА	K_эд/2×I_1ном³ i_уд	14,8	150
Вторичная нагрузка	Z_ном	0,99	1,1

Выбираем трансформатор тока ТВТ – 110-300/5, класса точности 0.5

1.5.4 Выбор трансформатора напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для уменьшения первичного напряжения до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле. Приборы присоединенные к трансформатору напряжения в таблице 1.13.

Таблица 1.13 -Приборы присоединенные к трансформатору напряжения:

Прибор	Тип
Вольтметр	Э-377
Ваттметр	Д-305
Варметр	Д-305
Счетчик активной энергии	И 672М
Счетчик реактивной энергии	И 673М

Суммарная мощность приборов: S_S = 25 В*А

Данные выбора трансформатора напряжения занесены в таблицу 1.14

Таблица 1.14 –Выбор трансформатора напряжения

Параметры	Ус.выбора	Ном.значение	Расч.зн.
Uном, кВ	Uн ³ Up	10	6,3
Вторичная нагрузка	Sном ³ S2S	110	25

Выбираем трансформатор напряжения НТМИ – 10 – 66 УЗ:

Н – трансформатор напряжения;

Т – трехфазный;

М – с естественным масляным охлаждением;