Материал: Проектирование районной понизительной подстанции напряжения в 35/6кВ разных мощностей

кА

подстанция трансформатор напряжение ток

6. ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПОДСТАНЦИИ

.1 Выбор и проверка ошиновки распределительного устройства высокого напряжения

Токоведущие части в распределительном устройстве ВН выполняются гибкими сталеалюминевыми проводами марки АС. Сечение проводников и ошиновка в пределах ОРУ было выбрано в разделе 4.

Гибкие провода крепятся на гирляндах подвесных изоляторов типа ПФ6-В с числом изоляторов в гирлянде 3 при напряжении 35 кВ.

6.2 Выбор и проверка ошиновки распределительного устройства низкого напряжения

Соединение силового трансформатора с КРУ выполним шинным мостом. Согласно ПУЭ /1/ в пределах открытых и закрытых распределительных устройств всех напряжений шины и ошиновка по экономической плотности тока не проверяются. Так как шинный мост, соединяющий трансформатор с КРУ, небольшой длины и находится в пределах подстанции, то выбор сечения шин производится по нагреву (по допустимому току):

,

Нормальный режим

Аварийный режим

Ток от трансформатора:

А

Ток от трансформатора:

А

А - ток за вторичной обмоткой трансформатора.

Принимаем однополосные алюминиевые шины 100×8, А. Прокладка шин строго горизонтальная при расположении большой грани полосы в вертикальной плоскости.

Определяем пролёт l, при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц

,

откуда следует

Так как шины на изоляторах расположены плашмя, то

см⁴,

м²,

м

Этот вариант расположения шин позволяет увеличить длину пролета до 1,5 м, т.е. дает значительную экономию изоляторов. Принимаем расположение пакета шин плашмя; пролет 1,5 м; расстояние между фазами а = 0,8 м. Определяем силу взаимодействия между полосами

Напряжение в материале полос составит

Где  - момент сопротивления одной полосы

Таким образом,  МПа, поэтому шины механически прочны.

Принимаем к установке шины прессованные из алюминиевого сплава марки АДЗ1Т с допустимым механическим напряжением в материале шин .

6.3 Выбор и проверка электрических аппаратов

.3.1 Выбор разъединителей

Выбираем по справочнику разъединитель типа

РНДЗ-35/1000/УХЛ1 - разъединитель одноколонковый с заземлением с усиленной изоляцией повышенной надежности.

,

,

Где  - время от начала короткого замыкания до его отключения;

 - время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с;

 - полное время отключения выключателя, равное 0,08 с;

;

(кА)²с.

Все расчетные, каталожные данные разъединителя сводим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1

Расчетные и каталожные данные разъединителей на ВН подстанции

6.3.2 Выбор выключателей

На напряжении 35 кВ рекомендованы к установке вакуумные и элегазовые выключатели. При выборе выключателей, как и прочего оборудования, целесообразно стремиться к однотипности, поэтому основной расчет производится по одной из цепей на ВН, а в остальных устанавливаются аналогичные выключатели при условии прохождения аппаратов по основным параметрам. Выключатели выбираются:

-   по номинальному напряжению

-        по номинальному току

-        по отключающей способности, которая характеризуется номинальным током отключения  в виде действующего значения периодической составляющей отключающего тока:

К установке принимаем вакуумный выключатель типа ВВС-35-||-20/1000 У1 с гидравлическим приводом.

Собственное время отключения выключателя .

Термическая стойкость проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:

,

Где  - полный тепловой импульс КЗ;

,

,

Где  - время от начала короткого замыкания до его отключения;

 - время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с;

 - полное время отключения выключателя, равное 0,08 с;

;

(кА)²с.

По каталогу

-        предельный ток термической стойкости ;

         длительность протекания  - .

(кА)²с 0,8 (кА)²с проходит

Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 6.2.

Таблица 6.2

Параметры выбора выключателя

В цепи 10 кВ с рабочим током А и кА принимаем к установке вакуумный выключатель ВВЭ-10-31,5/1600 УЗ с электромагнитным приводом.

Собственное время отключения выключателя:

В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию:

,

Электродинамическая стойкость проверяется по условиям:

Термическая стойкость проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:

,

Где  - полный тепловой импульс КЗ;

,

,

где- время от начала короткого замыкания до его отключения;

 - время действия основной защиты трансформатора, равное 0,1 с;

 - полное время отключения выключателя, равное 0,075 с;

;

.

По каталогу

-        предельный ток термической стойкости ;

         длительность протекания  - .

проходит

Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 6.4.

Выключатели отходящих линий 10 кВ подстанции необходимо выбирать однотипными. Будем выбирать их по максимальному току отходящих линий в аварийном режиме. Он будет при отключении одной из отходящих линий на конкретное предприятие.

Результаты расчетов представлены в таблице 6.3.

Таблица 6.3

Расчет максимальных токов в аварийных режимах

Максимальный ток в отходящих линиях в нормальном режиме равен 439,0 А.

В отходящих линиях с максимальным рабочим током  и  принимаем выключатель ВВЭ - 10 - 40/630 УЗ.

Проверка выключателя ВВЭ-10-40/630УЗ аналогична проверке выключателя ВВЭ-10-40/1600ТЗ, так как все параметры этих выключателей, кроме тока, одинаковы.

Все расчетные и каталожные данные сводим в таблицу 6.4.

Распределительное устройство на напряжение 10 кВ понижающей подстанции принимается комплектным из шкафов КРУ серии К-104м для внутренней установки.

Таблица 6.4

Расчетные и каталожные данные выключателей 10 кВ