6.4.4 Выбор трансформаторов тока на стороне НН трансформатора
На стороне НН на выводе силовых трансформаторов ставим ТТ ТПОЛ-10 по [2, табл.5.9.]. (Приложение 12).Трансформаторы тока ставим в каждой фазе. [http://www.tdtransformator.ru/TPOL-10.html]
Проверка трансформатора тока на стороне НН в цепях трансформатора приведена в таблице 6.10.:
Таблица 6.10. Проверка трансформатора тока на стороне НН в цепях трансформатора
|
Расчетные данные |
Каталожные данные |
Условие выбора |
|
|
Uсети = 10 кВ Iпрод.расч.= 167 А |
Uном = 12 кВ Iном = 200 А класс точности = 0,5,1,10Р |
По условию длительного режима |
|
|
Z2расч = 0,408 Ом |
Z2ном = 0,8 Ом |
По нагрузочной способности |
|
|
По термической стойкости |
Проверка по нагрузочной способности. Схема подключения приведена на рис.6.1.
Рис.6.1. Схемы соединения трансформаторов тока и измерительных приборов в полную звезду.
Определим сопротивления приборов:
Zамп.= Sпотр. обм / I2 = 0,1/52 = 0,004 (Ом);
Zсч.акт/реакт.= Sпотр. обм / I2 = 0,1/52 = 0,004 (Ом);
где Sпотр.обм - мощность, потребляемая токовой обмоткой данного прибора, I -ток во вторичной обмотке ТТ.
Zприбор.У= 0,004+0,004 = 0,008(Ом) (см. рис.6.1)
Z2расч = Zприб + rпров+ rконт =0,008 + rпров + 0,05= 0,058 + rпров
rконт = 0.05 Ом (по [7], поскольку число приборов равно 2, что меньше 3)
Находим допустимое сопротивление провода:
rпров. доп.= 0,8 - 0,058 = 0,742 (Ом)
Находим требуемое сечение для заданного сопротивления:
,
где - удельное сопротивление медного провода - 0,0175 (Ом*мм2/м);
l - длина контрольного кабеля (принимаем равной 50м);
rпров. доп. -допустимое сопротивление провода,(Ом).
В результате расчета получаем:
q = 0,0175 50 / 0,742 = 1,179 (мм2)
принимаем сечение контрольного медного провода 2,5 мм2
q = 2,5 мм2 rпров.= 0,0175 50 /2,5 = 0,35 (Ом)
Z2расч= 0,058 + 0,35 = 0,408 < 0,8 ,следовательно ТТ проходит по нагрузочной способности.
6.4.5 Выбор трансформатора тока на секционном выключателе
На секционном выключателе ставим ТТ ТЛК-10 по [4, табл.П.4.5].(Приложение 13) [http://www.tdtransformator.ru/TLK-10.html]
Проверка трансформатора тока приведена в таблице 6.11.
Таблица 6.11. Проверка трансформатора тока
|
Расчетные данные |
Каталожные данные |
Условие выбора |
|
|
Uсети = 10 кВ Iпрод.расч.= 100 А |
Uном = 10 кВ Iном = 150 А класс точности = 0,5,1,10Р |
По условию длительного режима |
|
|
iу =9,8 кА |
Iдин = 81 кА |
По динамической стойкости |
|
|
По термической стойкости |
6.4.6 Выбор трансформатора тока на отходящих кабельных линиях
На отходящих кабельных линиях ставим ТТ ТПОЛ-10 по [4, табл.П.4.5].
Проверка трансформатора тока приведена в таблице 6.12:
Таблица 6.12. Проверка трансформатора тока
|
Расчетные данные |
Каталожные данные |
Условие выбора |
|
|
Uсети = 10 кВ Iпрод.расч.= 100,6 А |
Uном = 12 кВ Iном = 150 А класс точности = 0,5 |
По условию длительного режима |
|
|
iу =9,8 кА |
Iдин = 52 кА |
По динамической стойкости |
|
|
Z2расч = 0,158 Ом |
Z2ном = 0,4 Ом |
По нагрузочной способности |
|
|
По термической стойкости |
Проверка по нагрузочной способности:
Определим сопротивления приборов:
Zамп.= Sпотр. обм / I2 = 0,1/52 = 0,004 (Ом);
Zсч.акт/реакт.= Sпотр. обм / I2 = 0,1/52 = 0,004 (Ом);
где Sпотр.обм - мощность, потребляемая токовой обмоткой данного прибора, I -ток во вторичной обмотке ТТ.
Zприбор.У= 0,004+0,004 = 0,008(Ом) (см. рис.6.1)
Z2расч = Zприб + rпров+ rконт =0,008 + rпров + 0,05= 0,058 + rпров
rконт = 0.05 Ом (по [7], поскольку число приборов равно 2, что меньше 3)
Находим допустимое сопротивление провода:
rпров. доп.= 0,4- 0,058 = 0,342 (Ом)
Находим требуемое сечение для заданного сопротивления:
,
где - удельное сопротивление - 0,0175(Ом*мм2/м);
l - длина контрольного кабеля (принимаем равной 5м);
rпров. доп. -допустимое сопротивление провода.
В результате расчета получаем:
q = 0,0175 5 / 0,342 = 2,558 (мм2)
принимаем сечение контрольного медного провода 4 мм2
q = 4 мм2 rпров.= 0,0175 5 /4 = 0,022 (Ом)
Z2расч= 0,058 + 0,022 = 0,08 < 0,4 ,следовательно ТТ проходит по нагрузочной способности.
6.4.7 Выбор трансформаторов напряжения на стороне ВН.
На стороне ВН принимает ТН типа НОЛ-СЭЩ 35-1 -0,5/1/3 - 75/75/75 по [4, табл.П.4.5](Приложение 14) [http://www.tdtransformator.ru/]
с параметрами:
первичное напряжение 35000 В;
вторичное напряжение 100 В;
допустимая мощность 75 ВА при классе точности 0,5;
6.4.8 Выбор трансформаторов напряжения на секции НН.
На секции 10 кВ ставим ТН типа НОЛ-СЭЩ 10-1 -0,5/1/3 - 75/75/75 по [4, табл.П.4.5](Приложение 15) [http://www.tdtransformator.ru/.html]
с параметрами:
первичное напряжение 10000 В;
вторичное напряжение 100 В;
допустимая мощность 75 ВА при классе точности 0,5;
Проверка по нагрузочной способности:
Подсчет нагрузки вторичной обмотки трансформатора напряжения приведен в таблице 6.14.
Таблица 6.14. Нагрузки вторичной обмотки трансформатора напряжения(TV3,TV4)
|
Наименование прибора |
Тип |
Число катушек |
Потребляемая мощность одной катушки, ВА(Вт) |
Число приборов |
P, Вт |
Q, ВАр |
|
|
Вольтметр |
Э-335 |
1 |
2/- |
1 |
2 |
0 |
|
|
Счетчик активной энергии |
СЭТ -4ТМ0.3 |
3 |
1,3/3 |
6+1 |
3•7=21 |
0 |
Т.к. условие выполняется, то на каждой секции не требуется устанавливать дополнительные трансформаторы напряжения.
6.5 Выбор сборных шин высшего напряжения
Сборные шины ВН на 35 кВ выполняются гибкими подвесными токопроводами из проводов круглого сечения. Материал - алюминий, со стальным сердечником, марка АС.
Сечение сборных шин выбирается по условию:,где
- допустимый ток для данного сечения проводника;
- максимальный ток ремонтного или послеаварийного режима наиболее нагруженного присоединения, определяется с учетом рекомендаций табл. 6.1.
Выбираем провод марки АС - 50/8 с (по [2, табл. 7.35])
Проверка на корону не требуется.
6.6 Выбор ошиновки силового трансформатора
Ошиновка силового трансформатора от выводов 10 кВ до ввода в распределительное устройство выполняется в виде алюминиевых шин прямоугольного сечения, так как они обеспечивают меньшие потери и лучшие условия охлаждения.
Сечение ошиновки выбирается по нагреву (допустимому току):
Выбираем 3 полосы алюминиевых шин прямоугольного сечения [2, табл.7.6]: h=25 мм; b = 3 мм; q= 25х3=75.
Рис. 6.2. Ошиновка в виде жестких шин прямоугольного сечения.
1. Проверка по термической стойкости:
Выбранное сечение проверяется по термической стойкости к токам коротких замыканий.
Условие выполняется.
2. Проверка шин на электродинамическую стойкость:
200 Гц - наибольшая частота при которой возможно возникновение механического резонанса, при 200 Гц - система статична.
J - момент инерции относительно оси прямоугольного проводника, перпендикулярно действующей силы.
- поперечное сечение прямоугольной шины [2, табл.7.3].
Примем ближайшее меньшее с точностью 0,1 метр: .
Сила, действующая на пролет длиной 1 (м) и на расстоянии а=0,5 (м) между фазами при трехфазном КЗ:
Где - ударный ток трехфазного короткого замыкания, А;
-расстояние между проводами, принятое равным 0,5 м;
Изгибающий момент междуфазных усилий:
,
-для алюминиевых шин по [7, табл.6.6.].
3. Выбор изоляторов.
Опорные изоляторы для наружной установки рассчитываются из условий:
по [1,п.1.4.15.]
- минимальная разрушающая сила на изгиб [2, табл. 5.7].
Принимаем опорный стержневой полимерный изолятор ИОСПК - 4-10/85 - I [2, табл. 5.7]. [http://www.izolyator.ru/opor.php]
6.7 Выбор кабельных линий к потребителю
Максимальный длительный ток нормального режима:
Сечение силовых кабелей выбирается по экономической плотности тока.
Экономическое сечение одного провода
где - по [4, табл.П.3.3] экономическая плотность тока кабеля с поливинилхлоридной изоляцией и алюминиевой жилой при Та>5000 ч. Принимаем кабель типа АПвП - 3х50/16 - 10 по [http://www.elcable.ru].(Приложение 16)
1. Проверка по нагреву.
- допустимый табличный ток ,
С учетом способа прокладки кабеля (в земле, 2 кабеля в траншее) вводится поправочный коэффициент k=0,9 по [2,табл.7.17.]:
по [1,п 1.3.6]
2. Проверка по термической стойкости.
Для этого требуется определить минимально допустимое сечение
Вк - тепловой импульс;
;
где 1,2+0,025=1,225 (с);
(с);
С [А*с1/2/мм2] - коэффициент, принимаемый для алюминиевых шин равным 90 по [2, табл. 3.14]/ Кабель проходит по термической стойкости.
6.8 Выбор ограничителей ОПН
На стороне ВН принимаем ОПН - 35УХЛ1.(Приложение 17)
На стороне НН принимаем ОПН - РТ10УХЛ2.(Приложение 18)
6.9 Выбор предохранителей на стороне ВН для ТН
Принимаем предохранители типа ПКН001 - 35У3 по [2, табл. 5.4]
9. Охрана труда
9.1 Производственная санитария
9.1.1 Система рабочего и аварийного освещения
Рабочее освещение является основным видом освещения и предусматривается во всех помещениях подстанций, а также на открытых участках территории, где в темное время суток может производиться работа или происходить движение транспорта и людей. Рабочее освещение включает в себя общее стационарное освещение напряжением 220 В, переносное (ремонтное) освещение, осуществляемое переносными лампами напряжением 12 В, местное освещение (на станках и верстаках) напряжением 36 В.
Питание шин рабочего освещения осуществляется от трансформаторов собственных нужд с глухозаземленной нейтралью, при этом защитные и разъединяющие автоматические выключатели устанавливаются только в фазных проводах.
Аварийное освещение выполняется в помещениях щита управления релейных панелей и силовых панелей собственных нужд, аппаратной связи.
Питание сети аварийного освещения нормально осуществляется c шин собственных нужд 380/220 В переменного тока, и при исчезновении последнего автоматически переводиться на шины оперативного постоянного тока.
Для освещения помещений подстанций используются обычные лампы накаливания. Для освещения открытых распределительных устройств используются прожекторы ПКН с галогеновыми лампами. Прожекторы устанавливаются группами на существующих опорах молниеотводов , порталах открытого распределительного устройства.
В целях ограничения резких теней из-за наличия в открытых распределительных устройствах громоздкого оборудования, прожекторные установки размещаются с двух противоположных сторон.
9.1.2 Создание нормальных температурных условий работы персонала
В помещениях ПС должно быть предусмотрено отопление. В холодное время при неработающем оборудовании отопление должно обеспечивать нормальные условия работы персонала. В летний период температура воздуха в рабочей зоне помещения ПС не должна превышать температуры наружного воздуха более чем на пять градусов по Цельсию, при этом наибольшая температура должна быть не выше +40єС.В помещениях ПС должны быть приняты меры для удаления избыточной теплоты, выделяемой при работе установки. В устройсве общей обменной вентиляции, используемой для удаления избыточной теплоты из помещений, должна быть предусмотрена очистка воздуха.
9.1.3 Защита от шума и вибрации
При выборе площадки для ПС окончательное согласование и месторасположение производится органами санитарного надзора по предоставлению проекта санитарно-защитной зоны, который выполняется в виде пояснительной записки, расчетов и чертежей, с нанесением источников шума, указанием шумозащитной зоны и экранирующих или шумоизолирующих конструкций.
Основными источниками промышленного шума на ПС являются: трансформаторы, вентиляционные установки в зданиях.
9.1.4 Защита персонала, обслуживающего аккумуляторные батареи
Помещения аккумуляторных батарей, в которых производится заряд аккумуляторов при напряжении 2 В на элемент, должны быть оборудованы стационарной принудительной приточно-вытяжной вентиляции. Для помещений аккумуляторных батарей, работающих в режиме постоянного подзаряда и заряда при при напряжении 2 В на элемент, должно быть применение стационарных или инвентарных устройств принудительной приточно-вытяжной вентиляции на период формовки батарей и контрольных перезарядов. Вентиляционная система помещений аккумуляторной батареи должна обслуживать только аккумуляторные батареи и кислотную. Выброс газа должен производиться только через шахту, возвышающуюся над крышей здания не менее чем на полтора метра. Шахта должна быть защищена от попадания в нее атмосферных осадков. Включение вентиляции в дымоходы или в общую систему вентиляции здания запрещается.