Материал: Электроснабжение подстанции

Выбираем проходной изолятор согласно [2, с. 288], типа ИП -10/630 -750 -У

Выбор трансформатора напряжения

Трансформатора напряжения выбирается по роду установки, номинальному напряжению и проверяется по классу точности. Технические данные трансформатора напряжения сводим в таблицу 6.

Таблица 6 - Технические данные трансформатора напряжения.

Выбираем трансформатор напряжения [2, с. 337, таблица 3.36],типа НТМИ - 6 -6643.

Схема подключения приборов к трансформатору напряжения изображена на рисунке 4.

Рисунок 6 - Схема подключения трансформатора напряжения.

Для проверки на класс точности необходимо учесть нагрузку, потребляемую всеми приборами, подключаемыми к трансформатору напряжения. При этом должно выполняться условие

S_ном > S₂; (69)

где S_ном - номинальная мощность трансформатора напряжения, ВА

S₂ - суммарная мощность, потребляемая приборами, подключенными ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, ВА

S₂=; (70)

где ΣР, ΣQ -суммарная активная и реактивная мощности приборов, Вт,Вар

ΣР=ΣS_приб ·cosφ; (71)

ΣQ= ΣS_приб ·sin φ; (72)

где S_приб - мощность прибора, ВА

cosφ, sin φ -коэффициенты активной и реактивной мощности приборов

Определяем активную мощность прибора Р, Вт, по формуле

Р=n ·S ·cosφ; (73)

Р₁=3 ·2,6 ·1=7,8 Вт;

Р₂=3 ·1,5 ·0,38=1,71 Вт;

Р₃=Р₂=1,71 Вт;

Определяем суммарную активную мощность ΣР, Вт, по формуле

ΣР= Р₁+ Р₂+ Р₃; (74)

ΣР=7,8+1,71+1,71=11,7 Вт;

Определяем реактивную мощность каждого типа прибора Q, Вар, по формуле

Q= n ·S ·sinφ; (75)

₁=0;₂=3,15 ·0,92=4,14 Вар;₃= Q₂=4,14 Вар;

Определяем суммарную реактивную мощность ΣQ, Вар, по формуле

ΣQ= Q₁+ Q₂+ Q₃; (76)

ΣQ=0+4,14+4,14=8,28 Вар;

Определяем расчетную мощность S₂, ВА, по формуле

S₂=; (77)

S₂= =14 ВА;

>14;

Приборы выбираем согласно [2, с. 387, таблица 6.26], заносим данные в таблицу 7.

Таблица 7- Технические данные измерительных приборов.

Защита трансформатора напряжения осуществляется предохранителями ПКН-10.

Выбор трансформатора тока

Трансформаторы тока выбираются по номинальному току и напряжению первичной и вторичной обмоток, по конструктивному исполнению и проверяются на класс точности.

Выбираем трансформаторы тока согласно [2, с. 294, таблица 5.9].

Обычно трансформаторы тока устанавливаются на двух фазах. Выбираем трансформатор тока с двумя сердечниками для цепей измерительных приборов и цепей релейной защиты. Класс точности измерительных приборов -0,5, приборов релейной защиты -3. Схема подключения приборов к трансформатору тока изображена на рисунке 5.

Рисунок 7- Схема подключения измерительных приборов.

При проверке на класс точности определяют нагрузку вторичной обмотки трансформатора тока и сравнивают ее с допустимой нагрузкой трансформатора из условия

r₀ > r_расч; (78)

где r₀ - номинальная нагрузка трансформатора тока, Ом;

r_расч - суммарное сопротивление цепи вторичной обмотки трансформатора тока, Ом.

Параметры измерительных приборов приведены в таблице 8.

Таблица 8- Технические данные измерительных приборов.

Расчет ведем по наиболее нагруженной фазе по суммарно потребляемой приборами мощности.

Определяем суммарное сопротивление катушек приборов, включенных в фазу А, r_приб, Ом, по формуле

r_приб= ; (79)

где _ΣS_А - суммарная мощность для фазы А, ВА;

I₂ - номинальный ток вторичной обмотки трансформатора, I₂=5А.

r_приб= =0,204 Ом;

Выбираем сечение контрольного кабеля для соединения трансформатора тока с измерительными приборами. Контрольный кабель принимаем с алюминиевыми жилами длиной L=10 м, сечением S=2,5 мм².

Определяем сопротивление кабеля r_каб, Ом, по формуле

r_каб= ; (80)

где i -проводимость материала контрольного кабеля, м/Ом ·мм², i=32 м/Ом ·мм²

r_каб= =0,21 Ом;

Определяем расчетное сопротивление r_расч, Ом, по формуле

r_расч = r_приб + r_каб + r_к; (81)

где r_к -сопротивление переходных контактов, Ом; r_к=0,1 Ом;

r_расч= 0,204+0,21+0,1=0,514 Ом;

По расчетным данным выбираем трансформатор тока согласно

[2, с. 294, таблица 5.9], типа ТОЛ -10У2.

Данные трансформатора тока заносим в таблицу 9.

Таблица 9- Технические данные трансформатора тока.

Расчет шин

Сечение шины выбирается по длительно допустимому току из условия нагрева, проверяется на термическую и динамическую устойчивость при коротком замыкании.

По длительно допустимому току шину выбираем из условия

I_допI_{max п/ст}; (82)

 43

Шину выбираем согласно 3 [6, с. 395, таблица 7.3],марки АТ - (304) мм², I_доп= 355 А;

Производим проверку на термическую устойчивость из условия

S_min S_ст;   (83)

 45;

где S_min - минимальная площадь сечения шины, выдерживающая расчетный ток короткого замыкания за соответствующее время его протекания, мм² ;

S_ст - стандартная площадь сечения шины, мм².

Определяем минимальную площадь сечения S_min, мм², по формуле

S_min= ; (84)

где с - коэффициент, зависящий от материала шины; для алюминиевых с = 88;

t_пр2 - приведенное время второй ступени, с.

S_min= = 28 мм²;

Производим проверку шины на динамическое действие токов короткого замыкания.

Определяем наибольшую электродинамическую силу, действующую на шину средней фазы при трехфазном к.з. F⁽³⁾. Размеры и расположение шины изображены на рисунке 8.

Определяем наибольший изгибающий момент М, Н·м, по формуле

М= ; (85)

М= = 1,2 Н·м;

Определяем момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной к направлению действия силы W, м³, по формуле

W= ; (86)

где b -толщина шины, м

h -ширина шины, м

W= = 0,00000011 м³;

Рисунок 8- Размеры шины

Определяем расчетное напряжение в материале шины δ_расч, МПа, по формуле

δ_расч= ; (87)

δ_расч= = 10,9 МПа;

Проверка на динамическое действие токов к.з. производится из условия

δ_расч  δ_доп; (88)

где δ_доп -допустимое напряжение для материала шины; для алюминия -80 МПа .

,9  80;

Выбор электрооборудования низкой стороны подстанции

Определяем расчетный ток на каждое присоединение со стороны низкого напряжения:

для вводной линии, I_р, А

I_р= ; (89)

I_р= = 1278 А;

для каждого присоединения по отходящим линиям, I_пр, А

I_пр= ; (90)

I_пр1-4 = = 132 А;

I_пр5-8 = = 116 А;

I_пр9-12 = = 148 А;

для межсекционной перемычки, I_рс, А

I_рс= ; (91)

I_рс= = 913 А;

Согласно [3, с. 160, таблица 30.16] выбираем панели типа ПАР, данные сводим в таблицу 10.

Таблица 10 - Технические параметры и комплектация панелей типа ПАР.

Выбираем трансформаторы тока на каждое присоединение из условия нагрева

I_нт  I_р; (92)

Данные трансформаторов тока сводим в таблицу 11.

Таблица 11 - Технические данные трансформаторов тока.

Выбираем кабели согласно [7, с. 512, таблица П2.1] из условия нагрева и по напряжению

I_доп  I_р; (93)

U_нк  U_2н;

Данные кабелей сводим в таблицу 12.

Таблица 12- Технические данные силовых кабелей.

Выбираем автоматические выключатели согласно [5, с. 261, таблица 3.62 ] из условий

I_на  I_р; (94)

I_нр  1,25·I_р;       (95)

I_отс 1 ,5·I_пик;       (96)

I_пик= 4·I_р;    (97)

Данные автоматов сводим в таблицу 13.