Проектирование узловой подстанции 220/35/10 (стр. 7 из 9)
rпр=z2 ном−rприб−rк=0,4 − 0,1 – 0,05 = 0,25 Ом
lрас = 6 м – РУ 10 кВ [2,стр. 375]
q = 0,0283 · 6/0,25 = 0,68 мм2
В качестве соединительных проводов принимаемконтрольный кабель КРВГ с медными жилами сечением 2,5 мм2
Выбор трансформатора тока сводится в табл. 5.13:
Таблица 5.13Выбор трансформатора токана стороне НН
| Условия проверки | Расчетные данные | Паспортные данные |
| Uуст ≤ Uном | 10 кВ | 10 кВ |
| Imax≤ Iном | 327 А | 400 А |
| iуд ≤ iдин | 15,04 кА | 128 кА |
| Вк ≤ Вк ном | 47,7 кА2· с | 4800 кА2· с |
| z2 ≤ z2 НОМ | 0,3 Ом | 0,4 Ом |
Окончательно принимаемТТ ТЛ− 10/400/У3 с классом точности 0,5.[7]
Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения
Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100 √3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения. В зависимости от назначения могут применяться трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток.
Трансформаторы напряжения выбираются:
1) по напряжению Uуст ≤ Uном ;(5.20)
2) по конструкции и схеме соединения обмоток;
3) по классу точности (в зависимости от классов точности подключаемых приборов);
Трансформаторы напряжения проверяются по вторичной нагрузке:
S2Σ≤ Sном(5.21)
S2Σ =
(5.22)гдеSном- номинальная мощность трансформатора напряжения в выбранном классе точности;
S2Σ- нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения, В·А;
Если вторичная нагрузка превышает номинальную мощность трансформатора напряжения в выбранном классе точности, то устанавливают второй трансформатор напряжения и часть приборов присоединяют к нему. Сечение проводов в цепях трансформаторов напряжения определяется по допустимой потере напряжения.
Для упрощения расчетов при учебном проектировании можно принимать сечение проводов по условию механической прочности: 1,5 мм2для медных жил и 2,5 мм2 для алюминиевых.
При выборе марки трансформатора напряжения следует ориентироваться нате, трансформаторы, которые устанавливается в ячейках выбранного типа, а уже затем, выписав их каталожные данные, производить проверку по всем параметрам. На действие токов короткого замыкания трансформаторы напряжения не проверяются.
Выбор трансформаторов напряжения на стороне ВН
В РУВН принимаем к установке ТН марки НАМИ – 220 [3,стр 142],
Вторичная нагрузка трансформатора напряжения сводится в табл. 5.14;
Таблица 5.14 Вторичная нагрузка трансформатора напряжения на стороне ВН
| Наименование прибора | Тип | Мощность одной обмотки,В·А | Число кату-шек | cosφ | sinφ | Число прибо-ров | Общая потребляемая мощность | |
| В·А | P, Вт | Q, Вар | ||||||
| Вольтметр | Э-335 | 2,0 | 1 | 1 | 0 | 3 | 6 | - |
| Ваттметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 5 | 15 | - |
| Варметр | Д-335 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 5 | 15 | - |
| Регистрирующий вольтметр | Н-393 | 1,5 | 2 | 5 | 15 | |||
| Фиксатор импульсного действия | ФИП | 3,0 | - | 1 | 5 | 15 | ||
| Счетчикэнергии | ЕА05RL-P1-B-3 | 2,0 | 3 | 0 | 1 | 5 | 30 | 0 |
| Итого: | - | - | - | - | - | - | 96 | 0 |
Вторичная нагрузка трансформатора определяется по формуле:
S2Σ =
2 =96 В·АВыбор трансформатора напряжения сводится в табл. 5.15;
Таблица 5.15 Выбор трансформатора напряжения на стороне ВН
| Условия выбора | Расчетные данные | Трансформатор напряжения |
| Класс точности | 0,5 | 0,5 |
| Uуст ≤ Uном | 220 кВ | 220 кВ |
| S2Σ ≤ Sном | 96 В·А | 400 В·А |
Окончательно принимаем ТН марки НАМИ – 220
Выбор трансформаторов напряжения на стороне СН
В РУВН принимаем к установке ТН марки 3*НОЛЭ-35 [3,стр 141],
Вторичная нагрузка трансформатора напряжения сводится в табл. 5.16;
Таблица 5.16 Вторичная нагрузка трансформатора напряжения на стороне СН
| Наименование прибора | Тип | Мощность одной обмотки, В·А | Число катушек | cosφ | sinφ | Число приборов | Общая потребляемая мощность | |
| В·А | P, Вт | Q, Вар | ||||||
| Вольтметр | Э-335 | 2,0 | 1 | 1 | 0 | 4 | 8 | - |
| Регистрирующий вольтметр | Н-393 | 1,5 | 2 | 5 | 15 | |||
| Счетчикэнергии | ЕА05RL-P1-B-3 | 2,0 | 3 | 0 | 1 | 5 | 30 | 0 |
| Итого: | - | - | - | - | - | - | 53 | 0 |
Вторичная нагрузка трансформатора определяется по формуле:
S2Σ =
2 = 53 В·АВыбор трансформатора напряжения сводится в табл. 5.17;
Таблица 5.17 Выбор трансформатора напряжения на стороне СН
| Условия выбора | Расчетные данные | Трансформатор напряжения |
| Класс точности | 0,5 | 0,5 |
| Uуст ≤ Uном | 35 кВ | 35 кВ |
| S2Σ ≤ Sном | 53 В·А | 150 В·А |
Окончательно принимаем ТН марки НАМИ – 35
Выбор трансформаторов напряжения на стороне НН
В РУНН принимаем к установке ТН марки 3*НОЛ.08-10УГ [3,стр 140],
Вторичная нагрузка трансформатора напряжения сводится в табл. 5.18;
Таблица 5.18 Вторичная нагрузка трансформатора напряжения на стороне НН
| Наименование прибора | Тип | Мощностьодной обмоткиВ·А | Числокатушек | Cosφ | Sinφ | Число приборов | Общая потребляемаямощность | |
| P, Вт | Q, Вар | |||||||
| Вольтметр | Э-335 | 2,0 | 1 | 1 | 0 | 4 | 8 | - |
| Счетчикэнергии | ЕА05RL-P1-B-3 | 2,0 | 3 | 0 | 1 | 10 | 60 | 0 |
| Итого | - | - | - | - | - | 68 | 0 | |
Вторичная нагрузка трансформатора определяется по формуле:
S2Σ =
= 68 В·АВыбор трансформатора напряжения сводится в табл. 5.19;
Таблица 5.19 Выбор трансформатора напряжения на стороне НН
| Условия выбора | Расчетные данные | Трансформатор напряжения |
| Класс точности | 0,5 | 0,5 |
| Uуст ≤ Uном | 10 кВ | 10 кВ |
| S2Σ ≤ Sном | 68 В·А | 75 В·А |
Окончательно принимаем ТН марки НАМИ – 10
5.3 Выбор ОПН
Ограничители предназначены для защиты изоляции электрооборудования переменного тока частотой 50 Гц электрических сетей напряжением от 0,5 до 500 кВ от атмосферных и коммутационных перенапряжений.
В настоящее время проведены разработки, испытания и освоение ОПН на классы напряжения от 0,5 до 500 кВ.
Большинство конструкций ОПН выполнены на базе существующих полимерных конструкционных материалов (кремний, органические резиновые смеси, стеклоткани и стеклопластиковые трубы), позволивших создать на их основе ОПН с высокими эксплуатационными и технологическими свойствами:
– высокая механическая прочность в диапазоне температур от минус 60С до плюс 50 С;
– ударопрочность;
– взрывобезопасность;
– сейсмостойкость;
Ограничители на классы напряжения от 3 до 10 кВ представляют собой монолитную конструкцию. Волоконноусиленный материал наносится непосредственно на колонку оксидно-цинковых варисторов с контактами. На изготовленный таким образом блок непосредственно напрессовывается кремнийорганическая резина, обеспечивая высокую степень герметичности.
Ограничитель на 220 кВ конструктивно представляет собой высоконелинейный резистор, состоящийиз соединенных последовательно дисков оксидно-цинковых варисторов, заключенный в герметичную полимерную изоляционную покрышку.
Условие:
1. по напряжению
Uраб≥Uсети(5.23)
Uсети=1,5*Uном(5.24)
Uраб=√3*Uном.раб,(5.25)
где U р. –рабочее напряжение.
Принимаем ОПН марки ОПН/ТЕL(УХЛ 1) соответственно для каждого класса напряжения:
ОПН/ТЕL- 220/154 для 220 кВ:
Uраб=
154=266кВ;Uсети=1,15·220=253 кВ;
266 кВ ≥ 253 кВ, следовательно, ОПН-220/154 проверку прошел.
ОПН/ТЕL-35/24
Uраб=
24= 41,52 кВ;Uсети=1,15·35= 40,25 кВ;
41,52 кВ ≥ 40,25 кВ, следовательно, ОПН-35/24 проверку прошел.
ОПН/ТЕL-10/12,5
Uраб=12,5*√3=21,7 кВ;
Uсети=1,15·10=11,5 кВ;
21,7 кВ ≥ 11,5 кВ, следовательно, ОПН-10/11,5 проверку прошел.
5.4 Выбор гибких и жестких шин
Выбор токопроводов на стороне 220 кВ и 35 кВ
В РУ 35 кВ и выше применяются гибкие шины, выполненные проводами АС, обладающие малым удельным сопротивлением и хорошей механической прочностью.
1) При проектировании жестких и гибких шин выбор сечений производят по допустимым значениям тока для стандартных сечений. Основным параметром для выбора сечения является величина рабочего тока.
2) Выбранное сечение необходимо проверить по нагреву в аварийном режиме, когда одна из цепей отключена:
Iдл доп > Iав,(5.26)