Куликов В.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций - файл n1.doc

приобрести
Куликов В.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций
скачать (1713 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc1713kb.26.08.2012 20:00скачать

n1.doc

1   2   3   4   5

Выбор токоведущих частей на стороне 110 кВ.


Выбираем шины из алюминиевых труб.

Рабочий ток и рабочий максимальный ток на стороне 110 кВ

Iраб= Sн.т./(3 *Uн)=16000/(3 *110)=98 А,

Imaxав* Iраб=1,3*98=127 А.

Сечение шин выбираем по экономической плотности тока

,

где Bk – импульс квадратичного тока КЗ; С – функция, значение которой для алюминия 91 А*с1/2/мм2.

Bk=Iп,02*(tотка)=2,292*(0,2+0,03)= 1,20617 кА2*с,

мм2.

Выбираем алюминиевые трубы с наружным и внутренним диаметром равным 16/13 мм. Допустимый ток выбранных шин

Iдоп=295 А,

qст=/4*(dвн2- dнаруж2)=3,14/4*(162-132)=70 мм2.

По условиям выбора Imax< Iдоп, qст>qmin данные шины проходят.

Проверку на термическое действие тока КЗ не производим, так как линия выполнена на открытом воздухе с большим запасом по допустимому току.

На электродинамическую стойкость шины не проверяем ввиду больших расстояний между фазами.

Токоведущие части от сборных шин до трансформатора выбираем по экономической плотности тока jэк, которую для данного присоединения принимаем равной 1 А/мм2

qэк=Iраб/ jэк=98/1=98 мм2.

Выбираем гибкий сталеалюминиевый провод марки АС-95/16 с Iдоп=330 А.

По условиям выбора Imax< Iдоп (127 A < 330 A) данные шины проходят.

Проверку на термическое действие тока КЗ не производим, так как линия выполнена голым проводом на открытом воздухе.

Проверку по условиям коронирования не производим, так как по ПУЭ для 110 кВ этому условию удовлетворяют все провода сечением равным или большим 70 мм2.

Выбор токоведущих частей на стороне 10 кВ.

Выбор токопровода.


Токоведущие части от трансформатора до сборных шин выполняем гибким токопроводом. Выбираем сечение по экономической плотности тока jэк=1 А/мм2

Iраб=Sн.т./(3 *Uн)=16000/(3 *10)=924 А,

Imaxав* Iраб=1,3*924=1200 А,

qэк=Iраб/ jэк=924/1=924 мм2.

Принимаем два несущих провода АС-300/39, тогда сечение алюминиевых проводов должно быть

qа= qэ - qАС=924 – 2*300=324 мм2.

Число токоведущих проводов А-185

n = 324/185 = 1,75.

Принимаем токопровод 2*АС-300/39 + 2*А-185 диаметром d = 150 мм.

Проверяем токопровод по допустимому току

Iдоп= 2*610+2*500=2220 А > Imax=1200 А.

Пучок неизолированных проводов имеет большую поверхность охлаждения, поэтому проверка на термическую стойкость не производится.

Проверяем токопровод по условию схлестывания.

Сила взаимодействия между фазами

f = 1,5* Iп,02* 10-7/D = 1,5*62802*10-7/3=1,97 Н/м.

Сила тяжести токопровода (с учетом массы колец 1,6 кг, массы 1 м провода АС-300/39 – 1,13 кг, провода А-185 – 0,5 кг) определяется следующим образом

g = 9,8*(2*1,13+2*0,5) = 32 Н/м.

Принимая время действия релейной защиты (дифференциальной) tз=0,1 с, находим

tэк = 0,1 + 0,05 =0,15 с,

h / tэк = 2,5 /0,15= 10,5.

По диаграмме [18, рисунок 4.8] для значения f/g = 1,97/32 = 0,06 находим b/h = 0,02, откуда b = 0,02*2,5 = 0,05 м.

Допустимое отклонение фазы

bдоп=(D – d – aдоп)/2 = (3 – 0,15 – 0,2)/2 = 1,32 м.

Схлестывания не произойдет, так как b < bдоп..

Проверяем гибкий токопровод по электродинамическому взаимодействию проводников одной фазы. Усилие на каждый провод

Н/м.

Удельная нагрузка на каждый провод от взаимодействия при КЗ

к= fц/q = 30.86/300 = 0.103 МПа/м.

Удельная нагрузка на фазу от собственного веса

1= 9,8m/q =9,8*1,13/300=0,037 МПа/м.

Принимая максимальное тяжение на фазу в нормальном режиме, Тф.max=100000 Н, определяем

max = Тф.max/(n*q) =100000/(2*300+2*185)=103 МПа.

Определяем допустимое расстояние между распорками внутри фазы

= 418 м.

Таким образом, в токопроводе установка внутрифазных распорок по электродинамической стойкости не требуется. Устанавливаем их через 15 м для фиксации проводов расщепленной фазы.

Выбор сборных шин.


Выбираем сборные шины по допустимому току. Принимаем однополосные алюминиевые шины размером 80*8 мм2 с Iдоп = 1370 А > Imax=1200 А.

Проверяем шины на термическую стойкость

мм2,

что меньше принятого сечения.

Проверяем шины на механическую прочность. Определяем пролет l при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц

,

.

Если шины расположены на ребро:

,

.

Таким образом, принимаем l = 0.5 м.

Если шины расположены плашмя:

,

.

Этот вариант дает экономию в количестве изоляторов, принимаем l = 1.4 м.

Наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ (принимаем расстояние между фазами a = 0.22 м)

Н/м.

Изгибающий момент

Н*м.

Момент сопротивления

см3.

Расчетное значение механического напряжения в материале шин

МПа.

Выбираем материал шин – алюминиевый сплав АДО: разр = 65 МПа; доп = 40 МПа; Е = 7*1010 Па. Шины механически прочны, так как доп  расч : 4,622  65 МПа.

Выбор кабелей на отходящих линиях.


Выбираем кабель на напряжение 10 кВ. По экономической плотности тока jэк = 1,2 А/мм2, выбираем сечение жил кабеля

qэк = Iнорм / jэк = 150/1.2 = 125 мм2,

где Iнорм – наибольший рабочий ток, протекающий по кабелю в нормальном режиме,

А.

Ближайшее стандартное сечение 120 мм2, Iдоп = 260 А > Iраб.max = Iнорм = 135,3 А.

Выбранное сечение 120 мм2 должно быть проверено на термическую стойкость.

Выбор изоляторов.


Выбираем опорные стержневые изоляторы С4-80 I УХЛ на Uном = 10 кВ, высота 190 мм, Fmax = 4 кН.

Проходной изолятор ИП-10/1600-1250 УХЛ1 на Uном = 10 кВ, длина 565 мм, I = =1600 А, Fmax = 1250 Н.

Проверяем опорные и проходные изоляторы на механическую прочность.

Максимальная сила, действующая на изгиб, для опорных изоляторов

Н;

для проходных:

Н.

Fmax > Fрасч для обоих типов изоляторов, т.е. изоляторы механически прочны.

По номинальному напряжению Uуст = Uном (10 = 10 кВ);

По номинальному току Imax < Iном (1200 < 1600 А).

На стороне 110 кВ выбираем подвесные изоляторы типа ПС-70Д в количестве 8 штук на фазу.
Занятие 4. Выбор и проверка коммутационной аппаратуры в схемах распределительных устройств (РУ) подстанций.

При проведении практических занятий и выполнении практических расчетов по этой теме студент должен знать условия выбора и проверки высоковольтных выключателей, разъединителей, отделителей, короткозамыкателей.

Пример 4. Для главной схемы электрических соединений подстанции выбрать коммутационные аппараты.

Главная схема электрических соединений подстанции приведена на рисунке 9.

Выбор аппаратов на стороне 110 кВ.

Выбираем разъединители РНДЗ.2-110/1000 У1 с приводом ПРН-110 У1, отделители ОДЗ-1-110/1000 УХЛ1 с приводом ПРО-1У1, короткозамыкатели КЗ-110 УХЛ1 с приводом ПРК-1У1, автоматическая перемычка из отделителя ОДЗ-2-110/1000 УХЛ1 с приводом ПРО-1У1 и разъединителя РНДЗ.2-110/1000 У1 с приводом ПДН-1У1. Проверку отделителей, разъединителей и короткозамыкателей производим в табличной форме.
Таблица 5 – Выбор разъединителей, отделителей и короткозамыкателей


Условие выбора

Расчетные данные

Каталожные данные

Параметр

Значение

РНДЗ.2-110/1000 У1

ОДЗ-1-110/1000 УХЛ1

КЗ-110 УХЛ1

Uном Uуст

Uном, В

110

110

110

110

Iном  Imax

Imax, кА

127

1000

1000

-

iпред  iу

iу, кА

5,505

80

80

51

Iтер2tтер  Bк

Bк, кА2

1,206

3969

2977

1200



1   2   3   4   5


Выбор токоведущих частей на стороне 110 кВ
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации