Материал: Проектирование подстанции типа четырехугольник 220/35 с дополнительной исследовательской частью. Исследование линий на наличие наведенного напряжения

) для заземления отключенных и изолированных участков системы с помощью вспомогательных ножей, предусматриваемых для этой цели.

Выбор разъединителя для РУ 220 кВ.

_.

Принимаем разъединитель типа:

РНДЗ.1-220/2000 У1, РНДЗ.2-220/2000 У1 с одним (шинные разъединители) и двумя (линейные) заземляющими ножами. Параметры разъединителей приведены в таблице 1.4

Р - разьединитель

Н - наружный

Д - двухколонковый

З - наличие заземлителя

Таблица 1.4

Основные технические характеристики разъединителей [2]

Выполним проверку данных разъединителей:

А) По номинальному напряжению:

220 кВ ≥220 кВ

Б) По длительному току:

2000А ≥1850А

В) По термической стойкости - по тепловому импульсу тока КЗ:

а) Главных ножей:

B_к=I_по ²* (t_{откл. +} τa)

I_по=10 кА(из исходных данных)

B_к=528,5 кА²

I_терм²* t_терм.=40²*3=4800 кА²с

,5 кА² ≤4800 кА²с.

б) Заземляющих ножей:

I_терм²* t_терм.=40²*1=1600 кА²с

,5 кА² ≤1600 кА²с.

Таким образом, выбранные разъединители удовлетворяют всем предъявленным требованиям. Принимаем разъединители: РНДЗ.1 - 220/2000 У1; РНДЗ.2 - 220/2000 У1.

1.2.4 Выбор измерительных трансформаторов тока

Трансформаторы тока предназначены для подключения измерительных приборов и реле защиты. Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле, а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформаторы тока классифицируются по различным признакам:

. По назначению трансформаторы тока можно разделить на измерительные, защитные, промежуточные (для включения измерительных приборов в токовые цепи релейной защиты, для выравнивания токов в схемах дифференциальных защит и т.д.) и лабораторные (высокой точности, а также со многими коэффициентами трансформации).

. По роду установки различают трансформаторы тока:

а) для наружной установки (в открытых распределительных устройствах);

б) для закрытой установки;

в) встроенные в электрические аппараты и машины: выключатели, трансформаторы, генераторы и т.д.;

г) накладные - надевающиеся сверху на проходной изолятор (например, на высоковольтный ввод силового трансформатора);

д) переносные (для контрольных измерений и лабораторных испытаний).

. По конструкции первичной обмотки трансформаторы тока делятся на:

а) многовитковые (катушечные, с петлевой обмоткой и с восьмерочной обмоткой); б) одновитковые (стержневые); в) шинные.

. По способу установки трансформаторы тока для закрытой и наружной установки разделяются на:

а) проходные; б) опорные.

. По выполнению изоляции трансформаторы тока можно разбить на группы:

а) с сухой изоляцией (фарфор, бакелит, литая эпоксидная изоляция и т.д.);

б) с бумажно-масляной изоляцией и с конденсаторной бумажно-масляной изоляцией;

в) газонаполненные (элегаз <#"806511.files/image024.jpg">

Из перечня технических параметров данного ТТ, приведенного в таблице 1.5 выберем основные технические характеристики трансформатора тока.

Таблица 1.6

Основные технические характеристики трансформатора тока ТГФМ-220-УХЛ1

Выполним проверку данного трансформатора тока ТГФМ- 220 УХЛ1

А) По номинальному напряжению:

220кВ=220 кВ

Б) По длительному току:

2000А≥1850А

В) По электродинамической стойкости:

150кА≥16,52А

Г) По термической стойкости:

- тепловой импульс тока КЗ;

- среднеквадратическое значение тока за время его протекания (ток термической стойкости);

- длительность тока термической стойкости.

B_к=I_по ²* (t_{откл. +} τa)=10²* (0,025+0,03)=5,5

I_терм²* t_терм.=104²*1=10816 кА²с

,5 кА² ≤10816 кА²с.

Выбранный трансформатор тока удовлетворяет всем условиям проверки. Принимаем трансформатор тока ТГФМ-220 УХЛ1

1.2.5 Выбор трансформаторов напряжения

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Применение трансформаторов напряжения обеспечивает безопасность для людей, соприкасающихся с измерительными приборами и реле, поскольку цепи высшего и низшего напряжения разделены, позволяет унифицировать конструкции измерительных приборов, обмоток реле для номинального напряжения 100, что упрощает производство и снижает стоимость.

В соответствии со значением допустимой погрешности при определенных условиях работы трансформаторы напряжения разделены на четыре класса точности: 0,2; 0,5; 1; 3.

Номинальный режим TН зависит от нагрузки во вторичной обмотке и находится в пределах от  до . Если нагрузка превышает , установленную для данного класса точности, то TН переходит в худший класс точности.

Трансформатор напряжения проверяем по условиям:

А) По номинальному напряжению:

200кВ =200 кВ

Б) По классу точности

Выбираем класс точности 3.

Выбираем трёхфазный трансформатор напряжения типа НАМИ-220-УХЛ1 класса точности 3, мощность которого в выбранном классе точности составляет до 1200 ВА.

3-фазный трансформатор напряжения НАМИ 220

Рис. 1.3

Электромагнитный антирезонансный однофазный трансформатор напряжения типа НАМИ-220 предназначен для установки в электрических сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с глухо заземленной нейтралью с целью передачи сигнала измерительной информации приборам измерения, устройств автоматики, защиты, сигнализации и управления.

Трансформатор имеет каскадную конструкцию и состоит из двух ступеней в фарфоровых корпусах с металлическими фланцами. Каждая ступень трансформатора имеет по два магнитопровода, закрепленных на соответствующих фланцах. Каждая ступень трансформатора имеет масляный затвор емкостью 2л, защищающий внутреннюю изоляцию от увлажнения.

Трансформатор и масляный затвор заполнены трансформаторным маслом марки ГК. Масляный затвор каждой ступени сообщается с атмосферой через дыхательную пробку. Имеется отверстие для доливки масла в основной бак каждой ступени, заглушенное шариком из нержавеющей стали и затянутое наглухо пробкой во избежание попадания влаги внутрь трансформатора.

Условия эксплуатации:

· высота установки над уровнем моря не более 1000 м

·              температура окружающей среды от -60°С до +40°С

·              допустимая величина механической нагрузки от горизонтального натяжения проводов не менее 1000 Н

·              максимальная скорость ветра при отсутствии гололеда 40 м/с

·              максимальная скорость ветра при наличии гололеда 15 м/с

·              толщина стенки гололеда 20 мм

·              сейсмостойкость трансформатора по шкале МSК не менее 7 баллов

·              удельная длина пути утечки внешней изоляции 2,0-2,5 см/кВ

·              средняя наработка до отказа не менее 8,8х10⁶ часов

Технические характеристики:

· Номинальное напряжение первичной обмотки, кВ: 220/√3

·              Наибольшее рабочее напряжение первичной обмотки частоты 50 Гц, Кв: 252/√3

·              Номинальное напряжение основной вторичной обмотки №1, кВ: 0,1/√3

·              Номинальное напряжение дополнительной вторичной обмотки №2, кВ: 0,1

·              Номинальное напряжение основной вторичной обмотки №3, кВ: 0,1/√3

·              Номинальная мощность, ВА, основной вторичной обмотки №1 в классах точности:

·              0,2: 200

·              0,5: 400

·              1,0: 600

·              Номинальная мощность, ВА, дополнительной вторичной обмотки №2 в классах точности: - 3,0: 1200

·              Номинальная мощность, ВА, основной вторичной обмотки №3 в классах точности:

·              0,2: 100

·              0,5: 200

·              1,0: 300

·              Предельная мощность первичной обмотки, ВА: 2000

·              Предельная мощность основной вторичной обмотки №1, ВА: 1200

·              Предельная мощность дополнительной вторичной обмотки №2, ВА: 1200

·              Предельная мощность основной вторичной обмотки №3, ВА: 800

·              Группа соединения обмоток: 1/1/1/1-0-0-0

·              Масса трансформатора, кг: 1500

·              Масса масла, кг: 400

·              Габаритные размеры, мм: 600х690х3360 [6]

1.2.6 Выбор шин и ошиновок на РУ 220 кВ

Назначение

Ошиновка предназначена для выполнения многопролетных сборных шин и внутриячейковых связей открытых распределительных устройств электрических станций и подстанций.

Конструкция

Ошиновка сборных шин и внутриячейковых связей выполнена из трубчатых шин. Каждая фаза сборных шин и внутриячейковых связей представляет собой шинную конструкцию, выполненную из ряда однопролетных шин. Сборные шины закреплены своими концами на опорных изоляторах, а внутриячейковые связи - на контактных выводах высоковольтной аппаратуры электрический станций и подстанций (разъединители, выключатели, трансформаторы и т.п.)

В конструкции ошиновки предусмотрено устройство для эффективного гашения вибраций, которые могут возникнуть при ветровых нагрузках. В качестве опорной изоляции применяются изоляторы фарфоровые или полимерные.

Крепление сборных шин к изоляторам осуществляется при помощи шинодержателей, а внутриячейковых связей к разъединителям, выключателям, трансформаторам и т.п. осуществляется с помощью держателей.

Электрическое соединение между собой соседних пролетов каждой фазы сборных шин осуществляется при помощи компенсаторов токовых.

Присоединение гибких спусков, ответвлений к сборным шинам (для присоединения оборудования) предусматривается опрессовкой на месте монтажа с использованием зажимов.

С двух сторон по торцам ошиновка закрыта торцевыми заглушками.

Ошиновка имеет цветные метки, соответствующие раскраске фаз: для фазы А - желтая, для фазы В - зеленая, для фазы С - красная.

В комплект поставки входят: трубчатые шины, опорные изоляторы, токовые компенсаторы, шинодержатели, держатели для внутриячейковых связей, зажимы для присоединения гибких спусков.

Дополнительно по заказу: металлоконструкции под опорную изоляцию

Преимущества:

Жесткая ошиновка высокой заводской готовности, в среднем, позволяет снизить металлоемкость ОРУ на 30-50%, расход железобетона на 10-20%, площадь ОРУ на 10-15%, объем строительно-монтажных работ и трудозатрат до 25% (в зависимости от схем электрических соединений ОРУ и конкретных условий района строительства).

В РУ 220 кВ жёсткая ошиновка, выполненная алюминиевыми проводами. Выбор производится по нагреву (допустимому току):

- максимальный рабочий ток, протекающий по шинам;

- допустимый ток шины.

Выбранные шины проверяют по условиям:

А) По допустимому току:

2000А ≥1850А

Следовательно выбираем жесткую ошиновку - ШН-А(В,С)-220/2000УХЛ1.

Технические характеристики жесткой ошиновки данного типа - представлены в таблице 1.7.

Таблица 1.7

Основные технические характеристики жесткой ошиновки ШН-А(В,С)-220/2000УХЛ1 [5]

Проверка на термическое действие токов КЗ не проводится, т.к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе;

Проверка по условиям коронирования может не проводится, т.к. согласно ПУЭ, для воздушной линии 220кВ минимальное сечение составляет 90 мм².

Токоведущие части от выводов трансформатора до сборных шин выполняются теми же проводами, что и шины.