Проектирование главной понизительной подстанции промышленного предприятия (стр. 4 из 6)

tзащ≥2,5 с

электрический нагрузка ток замыкание

iн.дин= 33 кА ≥iуд =5806 А

Для остальных линий проверка кабеля на термическую и электродинамическую стойкость аналогична. Все выбранные проводники соответствуют требованиям по термической стойкости.

9. Выбор электрооборудования

Электрические аппараты, изоляторы и токоведущие устройства работают в условиях эксплуатации в трех основных режимах: длительном, перегрузки (с повышенной нагрузкой, которая для некоторых аппаратов достигает значения до 1,4 номинальной) и короткого замыкания.

Выбранное оборудование необходимо проверить:

1. по номинальному напряжению (Электрические аппараты изначально имеют запас электрической прочности, что позволяет им работать при напряжении на 10-15% выше номинального)

2. по номинальному току (Номинальным током аппарата называют ток, который при номинальной температуре окружающей среды может проходить по аппарату неограниченно длительное время и при этом температура наиболее нагретых частей его не превышает длительно допустимых значений.)

3. на электродинамическую стойкость (Сравнение с ударным током).

4. на термическую стойкость (способность выдерживать протекание номинального тока термической устойчивости в течении заданного времени без нагрева токоведущих частей до температур, превышающих допустимые при токах КЗ, и без нарушения пригодности к дальнейшей исправной работе).

Оборудование, которое выбирается на напряжение 6 кВ, рассчитывается для линии ЭН 1,2,3 с наибольшим током КЗ. Всё выбранное оборудование подходит как для радиальной, так и для смешанной схемы питания.

9.1 Выбор разъединителей

Выбор разъединителя 6 кВ:

Iкз(3)=5801 А

Iр мах=984 А

iуд=14761 А

РВЗ – разъединитель для внутренней установки, с заземляющими ножами. Марка РВЗ-10/1000 МУХЛ2

IН=1000 А ≥ IР мах=984 А

iдин=80 кА ≥ iуд=14761 А

Iн,Т,с=31,5 кА ≥

Выбор разъединителя 35 кВ

Iкз(3)=2281 А

Iр мах=283 А

iуд=5806 А

РДЗ – разъединитель для наружной установки, с двумя колодками и заземляющим ножом. Марка РДЗ-35/1000 НУХЛ1

IН=1000 А ≥ IР мах=283 А

iдин=63 кА ≥ iуд=5806 А

Iн,Т,с=25 кА ≥

9.2 Выбор выключателей

Выбор выключателей 6 кВ:

Iкз(3)=5801 А

Iр мах=984 А

iуд=14761 А

Марка ВВЭ-10-1000

IН=1000 А ≥ IР мах=984 А

IНО=20 кА ≥ IКЗ(3)=5801 А

iдин=52 кА ≥ iуд=14761 А

Iн,Т,с=20 кА ≥

Выбор выключателей 35 кВ:

Iкз(3)=2281 А

Iр мах=283 А

iуд=5806 А

Марка ВБ/ЭЛКО/ТЭ-35-25/630 УХЛ2

IН=1000 А ≥ IР мах=283 А

IНО=20 кА ≥ IКЗ(3)=2281 А

iдин=52 кА ≥ iуд=5806 А

Iн,Т,с=20 кА ≥

9.3 Выбор трансформаторов тока

Для линий ввода 35 кВ

Марка ТОЛ-35

UН.Т.Т=35 кВ ≥ UН.У=35 кВ

Iн1=300 А ≥ IР мах=283 А

iдин=64 кА ≥ iуд=5806 А

Iн,Т,с=25 кА ≥

Для линий 6 кВ используем трансформаторы тока ТОЛ-10

UН.Т.Т=10 кВ ≥ UН.У=6 кВ

Iн1=1000 А ≥ IР мах=984 А

iдин=100 кА ≥ iуд=14761 А

Iн,Т,с=40 кА ≥

Таблица 12. Трансформаторы тока для радиальной схемы

Параметр	Трансформаторы тока
	Ввод 35 кВ №№1,2	ЭН 1	ЭН 2	ЭН 3	ЭН 4	ЭН 5	ЭН 6
Марка	ТОЛ-35	ТОЛ-10	ТОЛ-10	ТОЛ-10	ТОЛ-10	ТОЛ-10	ТОЛ-10
UН.А, кВ	35	6	6	6	6	6	6
IН.т.т, А	300	1000	1000	1000	1000	1000	1000
kt	4,39	4,57	2,42	1,18	2,27	2,08	1,49
kд	13,69	14,25	7,55	3,69	7,08	6,48	4,65

Таблица 13. Трансформаторы тока для смешанной схемы

Параметр	Трансформаторы тока
	Ввод 35 кВ №№1,2	ЭН 1, 2, 3	ЭН 5	ЭН 4, 6
Марка	ТОЛ-35	ТОЛ-10	ТОЛ-10	ТОЛ-10
UН.А, кВ	35	6	6	6
IН.т.т, А	300	1000	1000	1000
kt	4,39	3,35	1,71	2,07
kд	13,69	10,44	5,34	6,45

По результатам расчёта, всё выбранное оборудование (Выключатели 35 и 6 кВ; разъединители 6 и 35 кВ; трансформаторы тока 6 и 35 кВ.) было успешно проверено по всем критериям выбора (по номинальному напряжению, по номинальному току, на электродинамическую стойкость, на термическую стойкость). И подходит для применения в выбранных схемах. Кроме того оборудование не будет нуждаться в замене при увеличении нагрузок. Все оборудовании отвечает самым современным стандартам.

9.4 Комплектация РЗиА

Оборудование ГПП и отходящих фидеров должно быть укомплектовано следующими видами защит:

Трансформаторы:

– дифференциальная защита трансформатора (ДЗТ);

– защита от дуговых замыканий (ЗДЗ);

– защита от перегруза трансформатора.

Отходящие фидера:

– токовая отсечка без выдержки времени (ТО);

– максимально-токовая защита (МТЗ);

– защита от замыканий на землю (ЗЗЗ).

– защита ячеек от дуговых замыканий(ЗДЗ)

Секции шин:

– автоматический ввод резерва (АВР);

– автоматическое повторное включение (АПВ);

– автоматическая частотная разгрузка(АЧР).

Данные виды защит позволяют сохранить оборудование при действии на них токов короткого замыкания и удовлетворяют требованиям ПУЭ.

10. Расчет потерь мощности и электроэнергии в схеме электроснабжения

Передача электрической энергии от источников питания к потребителям связана с потерей части мощности и энергии в системе электроснабжения (трансформаторах, линиях, реакторах). Эти потери определяются током, протекающим по линии, и величиной передаваемого напряжения.

10.1 Потери мощности и электроэнергии в трансформаторах

Потери мощности в трансформаторе состоят из потерь активной (

) и реактивной ( ) мощности.

Потери активной мощности определяются по формуле:

(21)

Определим потери активной мощности для трансформатора ТД 16000/110:

кВт

Потери реактивной мощности определяются по формуле:

(22)

Определим потери реактивной мощности для трансформатора ТРДН 16000/110:

кВар

Активные потери электроэнергии в трансформаторе:

(23)

- время включения трансформатора, ч.

Время потерь

определяем по справочнику [6] при .

МВт*ч

Реактивные потери электроэнергии в трансформаторе:

(24)

МВАр*ч

10.2 Потери мощности и электроэнергии в линиях

Потери мощности и электроэнергии в линиях определяются:

(25)

Определим потери активной и реактивной мощности в линии ввода 35кВ 1(2):

кВт

кВар

МВт*ч

Для других линий расчет ведется аналогично, результаты вычислений сводим в таблицы 14 и 15.

Таблица 14. Потери мощности и электроэнергии в линиях для радиальной схемы питания

Параметры	Ввод 35 кВ №№1,2	ЭН 1	ЭН 2	ЭН 3	ЭН 4	ЭН 5	ЭН 6
P, МВт	18,2	5,1	2,1	3,1	3,8	2,2	1,9
Q,МВАр	5,1	3,7	0,3	1,2	2,7	0,9	0,8
R, Ом	0,759	0,770	1,280	0,439	0,485	0,923	1,811
X, Ом	0,924	0,271	0,301	0,155	0,262	0,217	0,322
U, кВ	35	6	6	6	6	6	6
ΔР, кВт	221,3	849,1	160,0	134,7	292,8	144,9	213,8
ΔQ, квар	348,7	298,9	37,6	47,6	158,1	34,1	38,0
ΔW, МВт*ч	1938,8	7302,6	1376,0	1158,8	2517,7	1245,8	1838,7

Таблица 15. Потери мощности и электроэнергии в линиях для смешанной схемы питания