Таблица 3. 1
Точка короткого замыкания | Ток короткого замыкания I(3)к.з; А |
Ударный ток iу; А | Мощность короткого замыкания Sк.з; МВ∙А |
К1 | - | ||
К2 |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
4.1 Выбор оборудования со стороны 110 кВ
Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе называется открытым распределительным устройством (ОРУ). Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружают открытыми. Так же как и в ЗРУ, открытые РУ должны обеспечить: надежность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления. Расстояние между токоведущими частями и от них до различных элементов ОРУ должно выбираться в соответствиями с требованиями ПУЭ. Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях. Шины могут быть гибкими из многопроволочных проводов или из жестких труб. Гибкие шины крепятся с помощью подвесных изоляторов на портал, а жесткие — с помощью опорных изоляторов на железобетонных или металлических стойках. Применение жесткой ошиновки позволяет отказаться от порталов и уменьшает площадь ОРУ. Под силовыми трансформаторами, маслеными реакторами и баковыми выключателями 110 кВ и выше предусматривается маслоприёмник. Кабели определенных цепей, цепей управления, реле защиты, автоматики и воздухопроводы прокладывают в лотках из железобетонных конструкций без заглубления их в почву или в металлических лотках. Открытое ОРУ должно быть ограждено.
Надежная экономичная работа электрических аппаратов и токоведущих частей может быть обеспечена лишь при правильном выборе по условиям работы, как в длительном режиме, так и в коротком.
Рассчитаем ток со стороны 110 кВ по формуле:
I = Sр.max / √3 ∙ Uн (4.1)
где I – ток расчетный со стороны 110 кВ; А
Sр.max – расчетная максимальная мощность; кВ ∙А
Uн – номинальное напряжение ОРУ 110 кВ
I р.max = 8598,1 / 1,73 ∙ 110 = 49,7 А
Выбираем разъединитель
Разъединители предназначены для включения и отключения электрических цепей напряжением выше 1000 В без нагрузки и для создания в них видимого разрыва. Однако в отдельных случаях разрешают отключать разъединителем электрические цепи при протекании в них токов, значение и характер которых регламентированы в ПТЭ.
Условия выбора разъединителя представлены в таблице 4.1
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
1. Номинальное напряжение равно напряжению сети | Uн = Uс |
2. Ток номинальный должен быть больше, чем ток расчетный | Iн ≥ Iр.max |
3. Ток термической устойчивости должен быть больше тока короткого замыкания в квадрате на время протекания короткого замыкания |
I2t ≥ I(2)к.з.∙ tк.з. |
Амплитудное значение ударного тока должно быть больше или равно ударному току трехфазного короткого замыкания | iуд ≥ iуд(3) |
Выбираем разъединитель типа: РНДЗ – 110/630 – линейный разъединитель, наружной установки, двухколоночный с заземляющими ножами, напряжением 110 кВ и номинальным током 630 А.
Техническая характеристика разъединителя приведена в таблице 4.2
Таблица 4.2
Тип разъединителя | Предельный сквозной ток короткого замыкания, кА |
Ток термической стойкости; А | Предельное время протекания тока; с | |
амплитудное значение динамическое | действующее значение | |||
РНДЗ – 110/630 | - |
Составляем сравнительную таблицу
Таблица 4.3
Условия выбора | РНДЗ – 110/630 | Расчетные данные |
Uн = Uс | 110 кВ | 110 кВ |
Iн ≥ Iр.max | 630А | 49,7 А |
I2t ≥ I(2)к.з.∙ tк.з. | 22 кА | 7,4кА |
iуд ≥ iуд(3) | 80 кА | 4,1кА |
Вывод: Условия выбора выполняются, значит, устанавливаем разъединитель типа: РНДЗ – 110/630.
Выбираем отделитель
Отделитель выполняет те же операции, что и разъединитель, но благодаря пружинам он срабатывает мгновенно, и создает видимый разрыв в цепи.
Условия выбора отделителя представлены в таблице 4.4
Таблица 4.4
1 Номинальное напряжение равно напряжению сети | Uн = Uс |
2 Ток номинальный должен быть больше, чем ток расчетный | Iн ≥ Iр.max |
3 Ток термической устойчивости должен быть больше тока короткого замыкания в квадрате на время протекания короткого замыкания |
I2t ≥ I(2)к.з.∙ tк.з. |
4 Амплитудное значение ударного тока должно быть больше или равно ударному току трехфазного короткого замыкания | iуд ≥ iуд(3) |
Выбираем отделитель типа: ОД– 110/630 – отделитель без заземляющих ножей напряжением 110 кВ и током номинальным 630 А.
Техническая характеристика отделителя приведена в таблице 4.5
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Тип отделителя | Номинальное напряжение; кВ | Номинальный ток; А | Амплитуда предельного тока к.з; кА | Предельный ток термической стойкости; кА | Полное время отключения; с | Допустимое время протекания предельного тока; с | Тип привода |
ОД– 110/630 | 0,4/0,5 | ШПМО |
Составляем сравнительную таблицу
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Таблица 4.6
Условия выбора | ОД– 110/630 | Расчетные данные |
Uн = Uс | 110 кВ | 110 кВ |
Iн ≥ Iр.max | 630А | 49,7 А |
I2t ≥ I(2)к.з.∙ tк.з. | 22 кА | 7,4кА |
iуд ≥ iуд(3) | 80 кА | 4,1кА |
Вывод: Условия выбора выполняются, значит, устанавливаем отделитель типа: ОД– 110/630.
Выбираем короткозамыкатель
При повреждении в трансформаторе или на его выводах короткозамыкатель автоматически включается и создает искусственное короткое замыкание на стороне высшего напряжения подстанции. Вследствие чего срабатывает защита и отключается выключатель головного участка питающей линии.
Условия выбора короткозамыкателя приведены в таблице 4.7
Таблица 4.7
1. Номинальное напряжение равно напряжению сети | Uн = Uс |
2 Ток термической устойчивости должен быть больше тока короткого замыкания в квадрате на время протекания короткого замыкания |
I2t ≥ I(2)к.з.∙ tк.з. |
3 Амплитудное значение ударного тока должно быть больше или равно ударному току трехфазного короткого замыкания | iуд ≥ iуд(3) |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Техническая характеристика короткозамыкателя дана в таблице 4.8
Таблица 4.8
Тип короткозамыкателя | Номинальное напряжение; кВ | Амплитуда предельного тока к.з.; кА | Предельный ток термической стойкости; кА | Допустимое время протекания предельного тока к.з.; с | Полное время включения; с | Тип привода |
КЗ– 110 | 13,3 | 0,14 | ШПКМ |
Составляем сравнительную таблицу
Таблица 4.9
Условия выбора | КЗ– 110 | Расчетные данные |
Uн = Uс | 110 кВ | 110 кВ |
I2t ≥ I(2)к.з.∙ tк.з. | 13,3 кА | 7,4кА |
iуд ≥ iуд(3) | 34 кА | 4,1кА |
Вывод: Условия выбора выполняются, значит, устанавливаем короткозамыкатель типа: КЗ – 110.
Выбираем трансформатор тока
Трансформатор тока предназначен для уменьшения тока, до значений наиболее удобных для измерительных приборов, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Условия выбора трансформатора тока даны в таблице 4.10
Таблица 4.10
1. Номинальное напряжение равно напряжению сети | Uн = Uс |
2. Ток номинальный первичной обмотки должен быть больше, чем ток расчетный максимальный |
I1.н ≥ Iр.max |
3. ток динамической устойчивости должен быть больше тока ударного. |
i max ≥ i(3)у |
Выбираем трансформатор тока типа: ТФЗМ110 –У1. Трансформатор тока опорного типа в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией
Техническая характеристика трансформатора тока типа ТФЗМ110 –У1дана в таблице 4.11
Таблица 4.11
Тип трансформатора | Номинальное напряжение; кВ | Номинальный ток; кА | Класс точности | Ток стойкости; кА | Время протекания предельного тока к.з; с | Нагрузка измерительной обмотки; ВА | ||
I1.н | I2.н | i дин | Iтер | |||||
ТФЗМ110 –У1 | 0,5 | 10 - 126 | 2 - 26 |
Составляем сравнительную таблиц
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Таблица 4.12
Условия выбора | ТФЗМ110 –У1 | Расчетные данные |
Uн = Uс | 110 кВ | 110 кВ |
I1.н ≥ Iр.max | 75 кА | 49,7 А |
i max ≥ i(3)у | 50 кА | 4,1кА |
Вывод: условия выбора выполняются, следовательно, устанавливаем трансформатор тика типа: ТФЗМ110 –У1
Выбираем трансформатор напряжения
Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения.
Условия выбора трансформатора напряжения даны в таблице 4.13
Таблица 4.13
1. Номинальное напряжение равно напряжению сети | Uн = Uс |
Выбираем трансформатор напряжения типа НКФ – 110
Техническая характеристика трансформатора напряжения дана в таблице
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Таблица 4.14
Тип трансформатора | Первичное номинальное напряжение; кВ | Вторичное номинальное напряжение; кВ | Класс точности |
НКФ – 110 | 0,5 |
Составляем сравнительную таблицу
Таблица 4.15
Условия выбора | НКФ – 110 | Расчетные данные |
Uн = Uс | 110 кВ | 110 кВ |
Вывод: Условия выбора выполняются, следовательно, устанавливаем трансформатор напряжения типа: НКФ – 110.
В задачу модернизации входит замена масляных выключателей старого поколения на элегазовые. Выключатели служат для включения и отключения электрических цепей под нагрузкой и автоматического их отключения при аварийных режимах.
Элегазовый выключатель – это разновидность высоковольтного выключателя, использующего элегаз (шестифтористую серу, SF6) в качестве среды гашения электрической дуги, предназначенного для оперативных включений и отключений отдельных цепей или электрооборудования в энергосистеме, в нормальных или аварийных режимах, при ручном, дистанционном или автоматическом управлении.
На сегодняшний день, использование элегаза в качестве дугогасящей среды, более эффективной по сравнению со сжатым воздухом и маслом, является наиболее перспективным и быстроразвивающимся направлением развития выключателей переменного тока высокого и сверхвысокого напряжения. Основные достоинства элегазового оборудования определяются уникальными физико-химическими свойствами элегаза. При правильной эксплуатации элегаз не стареет и не требует такого тщательного ухода за собой, как масло.
Элегазовому оборудованию также присущи: компактность; большие межревизионные сроки, вплоть до отсутствия эксплуатационного обслуживания в течение всего срока службы; широкий диапазон номинальных напряжений (6-1150 кВ); пожаробезопасность и повышенная безопасность обслуживания.
Элегазовые выключатели начали усиленно разрабатываться с 1980 г. и имеют большие перспективы при напряжениях 110…1150 кВ и токах
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Приводы выключателей обеспечивают управление выключателем — включение, удержание во включенном положении и отключение. Вал привода соединяют с валом выключателя системой рычагов и тяг. Привод выключателя должен обеспечивать необходимую надежность и быстроту работы, а при электрическом управлении — наименьшее потребление электроэнергии.
В элегазовых выключателя применяют два типа приводов:
- пружинный привод, управляющим органом которого является кинематическая система рычагов, кулачков и валов;
- пружинно-гидравлический привод, управляющим органом которого является гидросистема.
К преимуществам элегазовых выключателей можно отнести:
- возможность применения на все классы напряжений свыше 1 кВ;
- гашение дуги происходит в замкнутом объеме без выхлопа в атмосферу;
- относительно малые габариты и масса;
- пожаро - и взрывобезопасность;
- быстрота действия;
- высокая отключающая способность;
- надежное отключение малых индуктивных и емкостных токов в момент перехода тока через нуль без среза и возникновения перенапряжений;
- малый износ дугогасительных контактов;
- бесшумная работа;
- возможность создания серий с унифицированными узлами;
- пригодность для наружной и внутренней установки.
К недостаткам элегазовых выключателей можно отнести:
- сложность и дороговизна изготовления - при производстве необходимо соблюдать высокую чистоту и точность;
- высокие требования к качеству элегаза;
- температурные недостатки SF6, необходимость подогрева и использования смесей элегаза с азотом, хладоном и другими веществами, позволяющими работать элегазовым выключателям в условиях низких температур окружающей среды;
- необходимость специальных устройств для наполнения, перекачки и очистки SF6;
- относительно высокая стоимость SF6;
- требуется более внимательное отношение к использованию и учету элегаза.
В ходе модернизации заменяем масляный выключатель на элегазовый типа ВЭБ – 110.
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Таблица 4.16
Номинальное напряжение, кВ | Номинальный ток, кА | Номинальный ток отключения, кА | Ток термической стойкости, кА (с) | Собственное время отключения, мс | Полное время отключения, мс | Ток динамической стойкости, кА | Масса выключателя, кг |
2,5;3,15 | 40(3) |
Элегазовый выключатель ВЭБ-110 баковый. Имеет пружинный привод типа ППрК-2000СМ и встроенные трансформаторы тока. Выключатели изготавливаются в климатических исполнениях У1*, УХЛ1* и УХЛ1. Снабжены устройствами электроподогрева полюсов, которые при понижении температуры окружающего воздуха до -25°С автоматически включаются и отключаются при температуре минус 19: 22°С. Контроль утечки элегаза из полюсов выключателя осуществляется при помощи электроконтактных сигнализаторов плотности. Полюсы выключателя ВЭБ-110 снабжены аварийной разрывной мембраной.
Внешний вид выключателя показан на рисунке 4.1
Рисунок 4.1 Внешний вид выключателя ВЭБ – 110
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Рисунок 4.2 Исполнение выключателя ВЭБ – 110(Тип II)
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Рисунок 4.3 Исполнение выключателя ВЭБ – 110(Тип IV)
1 –привод пружинный; 2 –устройство дугогасительное; 3 –ввод; 4 –вывод;
5 –устройство электроподогрева; 6 –сигнализатор плотности; 7 –указатель положения контактов; 8 –рама; 9 –устройство передаточное; 10 –механизм отключающий;
11 –шкаф вторичных соединений; 12 –опора рамы; 13 –болт М16; 14 –знак заземления; 15 –козырек разрывной мембраны; 16 –клапан для заправки элегазом
Условия выбора выключателей представлены в таблице 4.17
Таблица 4.17
1. Номинальное напряжение равно напряжению сети | Uн = Uс |
2. Ток номинальный должен быть больше, чем ток расчетный максимальный |
Iн ≥ Iр.max |
3. Ток термической устойчивости должен быть больше тока короткого замыкания в квадрате на время протекания короткого замыкания |
I2t ≥ I(2)к.з.∙ tк.з. |
4. Ток динамической устойчивости, должен быть больше ударного тока | imax ≥ iу |
5. Ток отключения должен быть больше тока короткого замыкания. | Iотк ≥ Iк.з. |
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КП.140 409.278.14
|
Таблица 4.18
Условия выбора | ВЭБ – 110 | Расчетные данные |
Uн = Uс | 110 кВ | 110 кВ |
Iн ≥ Iр.max | 2500 А | 497 А |
I2t ≥ I(2)к.з.∙ tк.з. | 40 кА | 7,68 кА |
imax ≥ iу | 102 кА | 4,1 кА |
Iотк ≥ Iк.з. | 40 кА | 1,6 кА |
Вывод: Так как все условия по выбору выключателей выполняются, следовательно, устанавливаем выключатель элегазовый типа ВЭБ – 110.
4.2 Выбор оборудования со стороны 10 кВ
Надежность и экономическая работа электрических аппаратов и токоведущих частей может быть обеспечена лишь при их правильном выборе по условиям работы как в динамическом (нормальном), так и в режиме короткого замыкания.
Для длительного режима аппараты и проводники выбирают по номинальному нагреву при длительном протекании тока, конструктивному исполнению, типу установки и условиям окружающей среды.
Выбор шин
При напряжении 10 кВ в электроустановках используют шины с прямоугольной площадью сечения. Шины выбирают по длительному допустимому току и проверяют на электродинамическую и термическую устойчивость.
Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 35 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |