Разработка закрытой двухтрансформаторной подстанции тупикового типа (стр. 6 из 7)

Полное сопротивление каждой из 10 линий:

Z₀₁ = sqrt (r₀₁² +x₀₁ ²) = sqrt (0,326 ² + 0,00348 ²) = 0,326 Ом;

Z₀₂ = sqrt (r₀₂² +x₀₂ ²) = sqrt (0,24 ² + 0,0332 ²) = 0,242 Ом;

Z₀₃ = sqrt (r₀₃² +x₀₃ ²) = sqrt (0,095 ² + 0,044 ²) = 0,105 Ом;

Z₀₄ = sqrt (r₀₄² +x₀₄ ²) = sqrt (0,326 ² + 0,00348 ²) = 0,326 Ом;

Z₀₅ = sqrt (r₀₅² +x₀₅ ²) = sqrt (0,276 ² + 0,0153 ²) = 0,277 Ом;

Z₀₆ = sqrt (r₀₆² +x₀₆ ²) = sqrt (0,314 ² + 0,00428 ²) = 0,314 Ом;

Z₀₇ = sqrt (r₀₇² +x₀₇ ²) = sqrt (0,294 ² + 0,005982 ²) = 0,294 Ом;

Z₀₈ = sqrt (r₀₈² +x₀₈ ²) = sqrt (0,368 ² + 0,0204 ²) = 0,368 Ом;

Z₀₉ = sqrt (r₀₉² +x₀₉ ²) = sqrt (0,441 ² + 0,0165 ²) = 0,441 Ом;

Z₁₀ = sqrt (r₁₀² +x₁₀ ²) = sqrt (0,1656 ² + 0,008973 ²) = 0,166 Ом;

Расчитаем сопротивление силового трансформатора:

S_б = 1000 кВ*А;

S_т = 250 кВ*А;

Z_т = (U_к / 100) * (S_б / S_т ) = (4,5 / 100) * ( 1000 / 250) = 0,18 Ом;

Рассчитываем ток 3-х фазного короткого замыкания на каждом из потребителей.

I_кз1 = U_н / sqrt (Z₀₁ ² + Z_т ²) = 400 /sqrt (0,326 ² + 0,18 ² ) = 1076,15 А;

I_кз2 = U_н / sqrt (Z₀₂ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,24 ² + 0,18 ² ) = 1101,71 А;

I_кз3 = U_н / sqrt (Z₀₃ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,105 ² + 0,18 ² ) = 909 А;

I_кз4 = U_н / sqrt (Z₀₄ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,326 ² + 0,18 ² ) = 1076,15 А;

I_кз5 = U_н / sqrt (Z₀₅ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,277 ² + 0,18 ² ) = 1292 А;

I_кз6 = U_н / sqrt (Z₀₆ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,314 ² + 0,18 ² ) = 816,7 А;

I_кз7 = U_н / sqrt (Z₀₇ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,294 ² + 0,18 ² ) = 1271 А;

I_{кз 8} = U_н / sqrt (Z₀₈ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,368 ² + 0,18 ² ) = 983 А;

I_{кз 9} = U_н / sqrt (Z₀₉ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,441 ² + 0,18 ² ) = 852 А;

I_{кз 10} = U_н / sqrt (Z₁₀ ² + Z_т ²) = 400 / sqrt (0,166 ² + 0,18 ² ) = 863,5 А;

2.7 Расчёт ввода и выбор высоковольтной аппаратуры

U_н = 10,5 кВ;

L = 1,2 км;

S_н = 235 кВ*А;

Тип ввода – воздух;

Найдём полный расчётный ток по высокой стороне:

I_р = ΣS_н /

= 235 / ( ) = 16,96 А;

Исходя из расчётного тока, по длительно допустимому току выбираем:

Неизолированный провод – номинальное сечение 25 мм² ;

Марка провода АКП – скручен из алюминиевых проводов, межпроволочное пространство которых, за исключением внешней поверхности, заполненной нейтральной смазкой повышенной нагревостойкости.

Марка провола – АТ;

Место прокладки – вне помещений;

r₀ = 1,17 Ом * км;

х₀ = 0,1445 * lg (2D_ср / d) + 0,016 = 0,1445 * lg (2*120/ 25) + 0,016 = 0,158 Ом * км;

Найдём потери:

= 16,96 * 1,2 * ( 1,17 * 0,8 + 0,158 * 0,8) / 10 * 100% = 0,34%; U = 9,97 кВ.

Точно такой же по параметрам неизолированный провод устанавливаем на второй фидер ввода центра питания.

Найдём сопротивление линии:

R_л = r₀ * L = 1,17 * 1,2 = 1,404 Ом;

X_л = х₀ * L = 0,158 * 1,2 = 0,19 Ом;

Z_л =

= = 1,42 Ом;

Полное расчётное сопротивление по высокой стороне (учитывая характер 2 сопротивлений) находится:

Z_р = Z_л + X_т = 1,42 + 0,18 = 1,6 Ом.

Определим ток трёхфазного короткого замыкания по высокой стороне:

I_кз⁽³⁾ = U_н /

= 10,5 / 1,71 * 1,6 = 3,83 кА;

К_у = 1,7 (x/r = 7,5); τ = 0,05 сек;

i_у =

* К_з * I_кз = 1,41 * 1,7 * 3,83 = 9,2 кА;

В _к = i²_{у *} τ = 9,72 ² * 0,05 = 13 кА ² * сек;

I_max= I_р * 10% (I_р) = 16,96 * 1,696 = 28,76 А;

Выбор разъединителя

Разъединитель внутренней установки типа РВО-10/630 совместно с приводом ПР-10 предназначен для включения и отключения под напряжением участков электрической цепи напряжения до 10кВ при отсутствии нагрузочного тока, или для изменения схемы соединения, а также заземления отключенных участков при помощи стационарных заземлителей при их наличии. Климатическое исполнение У и УХЛ для эксплуатации в условиях.

Условия эксплуатации:

· высота над уровнем моря до 1000 м;

· температура окружающего воздуха от -50С до + 50С для У3 и -60С до +60 для УХЛ2;

· относительная влажность воздуха при температуре 25С составляет 100%;

· окружающая среда невзрывоопасна, не содержащая токопроводящей пыли, агрессивных газов и паров в концентрациях разрушающих металл и изоляцию, содержащие коррозийно-активных агентов соответствуют .

· Технические характеристики

Серия разъединителей	Напряжение		Номинальный ток, А	Нормированные параметры сквозного тока КЗ, кА
	номинальное	наибольшее		Ток электродинамической стойкости	Ток термической стойкости в течении
					3с для гл. ножей	1с для заз. ножей
630	50	20	-
				РВО	10	12

Выбор высоковольтного выключателя

Вакуумные выключатели внутренней установки класса 10 кВ серии ВБМЭ-10 предназначены для коммутации электрических цепей в нормальном и аварийном режимах работы с номинальными токами отключения 20 и 31,5 кА. Выключатели используются для замены масляных и маломасляных выключателей в выкатных элементах КРУ.

Технические характеристики:

Номинальное напряжение, кВ:	10
Номинальный ток, А:	630
Номинальный ток отключения, кА	20
Коммутационный ресурс при номинальном токе:	25000
Коммутационный ресурс при номинальном токе отключения:	50
Параметры сквозного тока короткого замыкания, кА:
Наибольший пик:	52
Собственное время отключения выключателя, с, не более:	0,05
Полнее время отключения выключателя, с, не более:	0,07
Собственное время включения выключателя, с, не более:	0,06
Диапазон рабочего напряжения, в % от номинального:
Включающего электромагнита:	80-110
Отключающего электромагнита:	65-120
ЭЗВП:	80-110
Коммутационная износостойкость, циклов ВО, не менее:
Диапазон температур эксплуатации, °С:	от -25 до +50

Выбор разъединителя с ножами заземления

Выбираем разъединитель РВЗ-10/630 УЗ (с приводом ПР-10)

Технические характеристики:

Номинальное напряжение, кВ 10

Наибольшее рабочее напряжение, кВ 12

Номинальный ток, А 400, 630, 1000

Номинальный кратковременный выдерживаемый ток

(ток термической стойкости) в течение 3 с.:

(для главных ножей), кА 16

Номинальный кратковременный выдерживаемый ток

(ток термической стойкости) в течение 1 с.:

(для заземляющих ножей), кА 16

Наибольший пик номинального кратковременно

выдерживаемого тока (ток электродинамической

стойкости), кА 41

Масса, не более, кг 30

Габаритные размеры, мм

РВЗ 10/630 230Х580Х650

Масса, кг

РВЗ 10/630 35

Выбор трансформатора тока в цепь 10 кВ

Трансформатор ТПОЛ-10 предназначен для передачи сигнала измерительной информации измерительным приборам, устройствам защиты и управления, а также для изолирования цепей вторичных соединений от высокого напряжения в электрических установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц на класс напряжений до 10 кВ включительно. Трансформатор изготовлен в климатическом исполнении "У" или "Т" категории размещения 3.

Условия работы:

· высота над уровнем моря не более 1000 м ;

· температура окружающего воздуха - от минус 45°С до плюс 40°С для исполнения "У3" и от минус 10°С до плюс 45°С для исполнения "Т3";

· окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая пыли, химически активных газов и паров в концентрациях, разрушающих покрытия металлов и изоляцию;

· рабочее положение – любое.

Технические характеристики

Наименование параметра	Норма
Номинальное напряжение, кВ	10
Наибольшее рабочее напряжение, кВ	12
Номинальный первичный ток, А	20
Номинальный вторичный ток, А	5
Номинальная частота, Гц	50
Количество вторичных обмоток	2
Номинальная вторичная нагрузка при cos = 0,8, В-А: обмотки для измерений обмотки для защиты	до 30 15

Выбор трансформатора напряжения в цепь 10 кВ

Трансформатор напряжения ЗНОЛ.06-10 УЗ предназначен для установки в комплектные распределительные устройства (КРУ) внутренней установки или другие закрытые распределительные устройства (ЗРУ), а также для встраивания в токопроводы турбогенераторов и служит для питания цепей измерения, автоматики, сигнализации и защиты в электрических установках переменного тока частоты 50 или 60 Гц в сетях с изолированной нейтралью. Допускается длительная эксплуатация трансформатора как силового. При этом мощность, отдаваемая трансформатором, не должна превышать предельную мощность, и нагрузка должна подключаться к основной вторичной обмотке. Трансформатор изготавливается в климатическом исполнении "У" или "Т" категории размещения 3.