Курсовая работа (т): Проектирование районной понизительной подстанции

 Ом;

 Ом;

Сопротивление трансформаторов:

Ом;

Ом;

Ом;

Преобразуем схему замещения:

Токи КЗ определяются по формулам:

;

;

,

где  - ЭДС в относительных единицах;

 - ударный коэффициент - учитывает действие апериодической составляющей тока КЗ (;;).

;

;

;

Ударные токи КЗ определяются:

;

;

;

;

;

.

Так как расчетные величины токов КЗ превышают значения допустимых, то мы используем токоограничивающий реактор.

Х*4- Общее сопротивление в относительных единицах до точки K*4.

Где -предельно допустимый ток КЗ.

=20 кА.

-Сопротивление реактора в относительных единицах.

Зная номинальный ток, напряжение и сопротивление выбираем токоограничивающий реактор. Так как в нашем случае реакторы включаются на линиях от трансформаторов к ЗРУ, то выбираем сдвоенные реакторы РБДГ10-5000-0,18 подключенные параллельно

После выбора реактора определяем ток КЗ в точке К*4

;

;

;

Таблица 2.1-Токи короткого замыкания

3. Выбор электрических схем первичных соединений подстанции

Распределительным устройством (РУ) называется электрическая установка, которая служит для приёма электроэнергии от генераторов станции или трансформаторов подстанции и распределения её по потребителям.

Электрической схемой называется чертёж, на котором в условных обозначениях нанесены все агрегаты и аппараты электрической установки и соединения между ними в той последовательности, в которой они выполняются в натуре.

Электрические цепи, по которым протекают рабочие токи нагрузки, относятся к схемам первичных соединений.

Контрольно-измерительные приборы, реле защиты и автоматики и соединения между ними относятся к схемам вторичных соединений.

Схемы первичных соединений обычно выполняются однолинейными, и три провода трёхфазной цепи условно изображаются одной линией.

Схема соединений должна обеспечивать высокую надежность и бесперебойность электроснабжения, удобство оперативных переключений, ограничение токов короткого замыкания и возможность секционирования сети.

На выбор схем электрических соединений РУ влияет ряд факторов: напряжение; тип, назначение и местоположение эс, ПС, энергосистемы; число и мощность генераторов, силовых трансформаторов и линий; требуемая надежность, электроснабжения потребителей и т.д.

Применяются следующие схемы распределительных устройств:

·        с одной несекционированной системой шин;

·        с одной секционированной системой шин;

·        с двумя одиночными секционированными системами шин;

·        с четырьмя одиночными секционированными системами шин;

·        с одной секционированной и обходной системами шин;

·        с двумя системами шин;

·        с двумя секционированными системами шин;

·        с двумя системами шин и обходной;

·        с двумя секционированными системами шин и обходной.

4. Выбор оборудования на стороне ВН, СН

В данном разделе необходимо выбрать высоковольтные коммутационные аппараты, трансформаторы тока и напряжения с проверкой их на термическую и динамическую стойкость к токам КЗ.

4.1 Выбор выключателей

Среди основных параметров выключателей высокого напряжения следует выделить группу номинальных параметров, присущих всем типам выключателей и определяющих условия их работы.

К основным номинальным параметрам выключателей в соответствии с рекомендациями Международной электротехнической комиссии (МЭК) относятся: номинальное напряжение Uном; наибольшее рабочее напряжение Uн.р; номинальный уровень изоляции в киловольтах; номинальная частота fном; номинальный ток Iном; номинальный ток отключения Iо.ном; номинальный ток включения Iв.ном; номинальное переходное восстанавливающееся напряжение (ПВН) при КЗ на выводах выключателя; номинальные параметры при неудаленных КЗ; номинальная длительность КЗ; номинальная последовательность операций (номинальные циклы); нормированные показатели надежности и др.

Рассмотрим некоторые наиболее важные параметры. Номинальное напряжение Uном (линейное) - это базисное напряжение из стандартизованного ряда напряжений, определяющее уровень изоляции сети и электрического оборудования. Действительные напряжения в различных точках системы могут отличаться от номинального, однако они не должны превышать наибольшие рабочие напряжения (номинальное напряжение по МЭК), установленные для продолжительной работы.

Номинальный уровень изоляции выключателя характеризуется значениями испытательных напряжений, воздействующих на основную изоляцию выключателя.

Номинальный ток - действующее значение наибольшего тока, допустимого по условиям нагрева токоведущих частей выключателя в продолжительном режиме, принимающее следующие значения: 200; 400; 600; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000; 12 500; 16 000; 20 000; 25 000; 31 500 А.

Коммутационная отключающая способность выключателя характеризуется номинальным током отключения Iо.ном, который может отключить выключатель при наибольшем рабочем напряжении и нормированных условиях восстановления напряжения. Ток отключения характеризуется действующим значением его периодической составляющей Iо.п, отнесенной к моменту возникновения дуги (момент размыкания дугогасительных контактов) и называемой номинальным током отключения Iо.ном (2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 35,5; 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250 кА), а также нормированным процентным содержанием bн апериодической составляющей, равным отношению апериодической составляющей ia тока отключения к амплитуде периодической составляющей того же тока в момент размыкания дугогасительных контактов. Ток отключения выключателя определяется суммой периодической и апериодической составляющих.

Номинальный ток включения Iв.ном - наибольший ток, который выключатель может включить при наибольшем рабочем напряжении. При возникновении КЗ в цепи за время около 10 мс ток достигает своего максимального значения, называемого ударным током КЗ. Поэтому номинальный ток включения должен быть не менее ударного тока КЗ из условия возможности включения на существующее КЗ в цепи [в режиме автоматического повторного включения (АПВ)].

Высоковольтные выключатели по способу гашения дуги подразделяются на воздушные, элегазовые, электромагнитные и вакуумные.

Среди достоинств выключателей элегазового типа можно отметить следующее:

возможность установки в электроустановках как закрытого, так и открытого исполнения практически всех классов напряжения;

простота и надежность конструкции;

большой коммутационный ресурс контактной системы;

неплохая отключающая способность;

высокая скорость срабатывания;

взрыво- и пожаробезопасность;

- небольшие габаритные размеры и масса (в несколько раз меньше масляного выключателя <#"903953.files/image103.gif">, ;

динамической стойкости к токам КЗ: iдин ³ iуд.

4.2 Выбор разъединителей

Разъединители серии РНД изготавливаются в трехполюсном исполнении. Полюс разъединителя РНД выполнен в виде двухколонкового аппарата с разворотом главных ножей на 90° в горизонтальной плоскости.

Токоведущая система разъединителей РНД выполнена в виде двух контактных ножей, установленных на верхних фланцах изоляторов. Токовый переход с основания контактного ножа на контактный вывод осуществляется через скользящий контакт розеточного типа защищенный от загрязнения кожухом.

Контактный нож разъединителей РНД представляет собой две пары контактных ламелей, на концах которых имеются отгибы (ловители). Контактные ламели выполнены из бериллиевой бронзы и не требуют регулировки контактного нажатия в течение всего срока службы. На конце контактного ножа имеется контакт типа «кулачок», образованный отгибами двух параллельных шин и защищенный от обледенения кожухом. Все скользящие поверхности покрыты гальваническим серебром, а неподвижные - оловом. Контакты заземлителя также изготавливаются из двух пар ламелей из бериллиевой бронзы. На концах соединительных тяг расположены сферические подшипники скольжения, допускающие перекосы при повороте приводных валов и вала заземлителей.

Конструкция разъединителей РНД предусматривает установку следующих типов приводов:

для главных ножей - ПДС-СЭЩ (двигательный), ПР СЭЩ-П (ручной);

для заземляющих ножей - ПДС-СЭЩ, ПР СЭЩ-П (ручной).

Таблица 4.1-Выбор коммутационных аппаратов для РУ ВН

Таблица 4.2 Выбор выключателей для РУ СН

Таблица 4.3 Выбор разъединителей аппаратов для РУ СН