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

Пример 5. Выбрать измерительные трансформаторы тока и напряжения в различных присоединениях подстанции.

Главная схема электрических соединений подстанции приведена на рисунке 9.

Выбор измерительных трансформаторов тока.


Перечень необходимых контрольно-измерительных приборов и их параметры приведены в таблице 9. Количество и состав приборов принимаем по таблице 4.8 [18]. Так, количество амперметров равно: 8 на отходящих линиях, 2 на вводах трансформаторов и 1 на межсекционном выключателе.

Таблица 9 – Контрольно-измерительные приборы

Наименование прибора

Тип

Мощность одной

обмотки

Число

обмоток

сos 

sin 

Число

приборов

Амперметр

Э-377

0,1 ВА

1

-

-

11

Счетчик активной энергии

И-674

3 Вт

2

0,38

0,925

10

Счетчик реактивной энергии

И-673

3 Вт

2

0,38

0,925

10

Ваттметр

Д-335

1,5 ВА

2

1

0

2

Вольтметр

Э-335

2 ВА

1

1

0

2


Выбор аппаратов производим в табличной форме. Так как на стороне 10 кВ применено КРУН, выбираем трансформаторы тока ТЛК-10-0,5/Р-1500 У2 для вводов в трансформатор и ТЛК-10-0,5/Р-150 У2 для отходящих линий.

Вторичная нагрузка трансформаторов тока состоит из сопротивления приборов, сопротивления соединительных проводов и переходного сопротивления контактов

r2 = rприб + rпр + rк..

Сопротивление приборов определяем по выражению

rприб = Sприб/I22,

где Sприб – мощность, потребляемая приборами; I2 – вторичный номинальный ток прибора.

Сопротивление контактов принимаем равным 0,05 Ом. Применяем кабель с алюминиевыми жилами, трансформаторы тока соединены в неполную звезду, поэтому

lрасч=,

где l – длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов, принимаем для 10 кВ l = 5м, поэтому lрасч= 8,66 м.

Тогда сечение жил .

Таблица 10 – Вторичная нагрузка трансформаторов тока


Прибор



Тип


Нагрузка фазы, ВА

Ввод 10 кВ трансформатора

Линии 10 кВ

A

B

C

A

B

C

Амперметр

Э-377

0,1

-

-

0,1

-

-

Счетчик активной энергии

И-674

2,5

-

2,5

2,5

-

2,5

Счетчик реактивной энергии

И-673

2,5

-

2,5

2,5

-

2,5

Ваттметр

Д-335

1,5

-

1,5

-

-

-

Итого

 

6,6

 

6,5

5,1

 

5



Рисунок 10 – Схема включения измерительных приборов на вводе 10 кВ

в трансформатор


Рисунок 11 – Схема включения измерительных приборов на линиях 10 кВ
Для проверки трансформаторов тока по вторичной нагрузке, пользуясь схемой включения приборов (рисунки 10 и 11) и каталожными данными приборов, определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора тока (таблица 10).

Для трансформаторов тока на вводе 10 кВ в силовой трансформатор общее сопротивление приборов

rприб = 6,6/25 = 0,264 Ом.

Допустимое сопротивление проводов

rпр = Z2 ном - rприб - rк. = 0,4 - 0,264 - 0,05 = 0,086 Ом,

q = 0,0283*8,66/0.086 = 2,85 мм2.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм2.

Для трансформаторов тока, установленных на отходящих линиях 10 кВ, общее сопротивление приборов

rприб = 5,1/25 = 0,204 Ом.

Допустимое сопротивление проводов

rпр = Z2 ном - rприб - rк. = 0,4 – 0,204 - 0,05 = 0,146 Ом,

q = 0,0283*8,66/0,146 = 1,678 мм2..

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 2,5 мм2.

Результаты выбора измерительных трансформаторов тока представлены в таблице 11.
Таблица 11 – Расчетные и каталожные данные измерительных трансформаторов тока

Условия выбора

Расчетные данные

Каталожные данные

Ввод 10 кВ

трансформатора

Линии 10 кВ

Ввод 10 кВ

трансформатора

Линии 10 кВ

Uном  Uуст

Uном

10

10

Uном

10

10

Iном  Imax

Imax

1,1437034

0,14296292

Iном

1,5

150

Iтер2tтер  Bк

Bк

7,6954342

0,12024116

Iтер2tтер

2976,75

400

r2  r2 ном

r2

0,3752695

0,3752695

r2 ном

0,4

0,4


Выбор измерительных трансформаторов напряжения.

Так как на стороне 10 кВ применено КРУН, выбираем трансформатор напряжения ЗНОЛ.09-10У2, Uном=10 кВ и Sном=75 В∙А в классе точности 0,5.

Условия выбора Uном Uуст, Sном S2.
Таблица 12 – Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения

Место установки

Наименование прибора


Тип прибора

Мощность

одной обмотки

Число

обмоток

сos 

sin 

Число

приборов

Общая мощность

Ввод 10 кВ от

трансформатора

Счетчик активной энергии

И-674

3 Вт

2

0,38

0,925

1

15,8

Счетчик реактивной энергии

И-673

3 Вт

2

0,38

0,925

1

15,8

Ваттметр

Д-335

1,5 ВА

2

1

0

1

3

Линии 10 кВ

Счетчик активной энергии

И-674

3 Вт

2

0,38

0,925

8

126




Счетчик реактивной энергии

И-673

3 Вт

2

0,38

0,925

8

126

Сборные шины

Вольтметр

Э-335

2 ВА

1

1

0

1

2


Вторичная нагрузка трансформатора напряжения (таблица 12) первой секции

S2 = 15,8 + 15,8 + 3 +126 + 126 + 2 = 288,6 В∙А.

Три трансформатора напряжения, соединенных в звезду, имеют мощность 3*75 = 225 В∙А, что меньше S2. Поэтому предусматриваем дополнительную установку одного однофазного трансформатора НОЛ.08-10У2 мощностью 75 В∙А. Полная мощность всех установленных трансформаторов напряжения 225+75=300 В∙А, что больше S2. Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Выбор трансформатора напряжения второй секции производится аналогично.

Выбираем сечение проводов по допустимой потере напряжения Uдоп =0,5 %

qпр= S2*lрасч/(U2*j*Uдоп)=288,6*8,66/(10000*32*0,005)=1,56 мм2.

Выбираем контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 2,5 мм2 по условию механической прочности.

Выбор предохранителей в цепи трансформатора напряжения.

Выбираем предохранители, расположенные между сборными шинами низшего напряжения 10 кВ и трансформатором напряжения, типа ПКТ 101-10-2-31,5У3

Uном,1 =10 кВ; А; кА,

В∙А,

А,

кА.
Выбираем предохранители, расположенные между контрольно-измерительными приборами и трансформатором напряжения, типа ПН-2

Uном,2 =100 В; А; кА,

А.
Занятие 6. Выбор параметров заземляющего устройства подстанции.

При проведении практических занятий и выполнении практических расчетов по этой теме студент должен уметь определять конструктивные параметры заземляющего устройства подстанции по заданным электрическим характеристикам.

Пример 6. Рассчитать заземляющее устройство подстанции.

Заземляющие устройства представляют собой электрические устройства, предназначенные для создания надежных и обладающих небольшим сопротивлением заземления определенных частей электрических машин, электрических аппаратов, токопроводов и молниеотводов с целью обеспечения принятых режимов работы электроустановок, защиты их персонала от поражения электрическим током, выполнения грозозащиты и защиты от перенапряжений. Соответственно, различают рабочее, защитное и грозозащитные заземления.

Обычно для выполнения всех трех типов заземления электроустановки используют одно заземляющее устройство. Оно состоит из заземлителя, непосредственно соприкасающегося с землей, и системы проводников, соединяющих заземляемые элементы с заземлителем. Различают естественные и искусственные заземлители.

Заземляющее устройство для установок 110 кВ и выше выполняется из вертикальных заземлителей, соединительных полос, полос, проложенных вдоль рядов оборудования, и выравнивающих полос, проложенных в поперечном направлении и создающих заземляющую сетку с переменным шагом. Расстояние между полосами должно быть не более 30 м.

Определяем площадь заземляющего устройства подстанции. От ограды подстанции отступаем 2 м (рисунок 12)

, (6.1)

м2.

Произведем расчет заземляющего устройства подстанции площадью 1645м2; Омм (с учетом промерзания); м; Омм; м; м; с; с.

Естественных заземлителей нет. Ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном КЗ, принимаем равным

кА.

Длина вертикальных заземлителей (по плану подстанции) м.

Для с находим предельно допустимое напряжение В.

Коэффициент прикосновения

, (6.2)

где =0,7 при ;

,

.

Потенциал на заземлителе

, (6.3)

В, что в пределах нормы (меньше 10 кВ).

Сопротивление заземляющего устройства

, (6.4)

Ом.

Действительный план заземляющего устройства преобразуем в расчетную модель со стороной м.

Число ячеек по стороне квадрата

.

Принимаем = 9.

Длина полос в расчетной модели:

, (6.5)

м.

Длина сторон ячейки м.

Число вертикальных заземлителей:

, (6.6)

.

Принимаем = 32.

Общая длина вертикальных заземлителей

м.

Эскизы заземляющего устройства подстанции приведены на рисунке 12.

Относительная глубина:

,

тогда

, (6.7)

.

По табличным данным для ;

.

Определяем , тогда Ом*м.


Рисунок 12 – Эскизы заземляющего устройства подстанции
Общее сопротивление сложного заземлителя

, (6.8)

Ом,

что меньше допустимого = 0,826 Ом.

Напряжение прикосновения

В,

что меньше допустимого 400 В.

Определим наибольший допустимый ток, стекающий с заземлителей подстанции при однофазном КЗ

, (6.9)

А.
Занятие 7. Выбор средств молниезащиты подстанции.

При проведении практических занятий и выполнении практических расчетов по этой теме студент должен уметь выполнять расчеты и построение зон защиты молниеотводов, определять число и взаимное расположение молниеотводов на территории подстанции и конструкции их заземлителей.

Пример 7. Рассчитать молниезащиту подстанции.

Принимаем =6,3 м (по плану подстанции). Устанавливаем молниеотводы стержневого типа по углам территории подстанции на расстоянии 3 м от ограждения. Тогда расчетные расстояния между молниеотводами

м;

м;

м.

Высота молниеотвода =18 м.

м;

м;

м.

Зона защиты определяется как зона защиты попарно взятых соседних молниеотводов. Условием защищенности объектов высотой является выполнение неравенства для всех попарно взятых молниеотводов

м;

м;

м;

м;

м;

м.

Для всех . Радиус действия молниеотводов позволяет защитить подстанцию от прямых ударов молнии.

Эскиз молниезащиты подстанции представлен на рисунке 13.



Рисунок 13 – Эскиз молниезащиты подстанции

Для защиты объектов на проектируемой подстанции от заноса высоких потенциалов присоединяем все металлические коммуникации и оболочки кабелей (в месте ввода их в объект) к заземлителю защиты от вторичных воздействий молнии. Заземляющие устройства молниеотводов удалены на расстояние 4 м от заземляющего контура подстанции.

ЛИТЕРАТУРА
1. Александров Г.Н., Афанасьев А.И., Борисов В.В. и др. Эксплуатация электрических аппаратов.- СПб.: Изд-во ПЭИПК, 2000.- 307 с.

2. Алиев И.И., Абрамов М.Б. Электрические аппараты: Справочник.-М.: Издательское предприятие РадиоСофт, 2004.- 256 с.

3. Бургсдорф В.В., Якобс А.И. Заземляющие устройства электроустановок.- М.: Энергоатомиздат, 1987. - 400 с.

4. Быстрицкий Г.Ф. Выбор и эксплуатация силовых трансформаторов.- М.: Академия ИЦ, 2003. - 176 с.

5. ГОСТ 14209-85 (СТ СЭВ 3916-82). Трансформаторы силовые масляные общего

назначения. Допустимые нагрузки.- М.: Изд-во стандартов, 1985. - 30 с.

6. ГОСТ 14209-97 (МЭК 354-91). Руководство по нагрузке силовых масляных трансформаторов.-М.: Изд-во стандартов, 2002. - 82 с.

7. Двоскин Л.И. Схемы и конструкции распределительных устройств. – М.: Энергоатомиздат, 1985. – 220 с.

8. Дорошев К.И. Эксплуатация комплектных распределительных устройств 6-220 кВ.-М.: Энергоатомиздат, 1987. - 334 с.

9. Инструкция по устройству молниезащиты зданий, сооружений и промышленных коммуникаций.- М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. - 48 с.

10. Карякин Р.Н. Заземляющие устройства электроустановок. Справочник.- М.: Изд-во ЗАО "Энергосервис", 2000. - 376 с.

11. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть электростанций и подстанций. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 640 с.

12. Нормы технологического проектирования подстанций переменного тока с высшим напряжением 35-750 кВ.- М.: НТО Минэнерго СССР, 1991. - 86 с.8.

13. Околович М.Н. Проектирование электрических станций.-М.: Энергоатомиздат, 1983. - 400 с.

14. Ополева Г.Н. Схемы и подстанции электроснабжения: Справочник.- М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2006. - 480 с.

15. Правила устройства электроустановок. Раздел 4. Распределительные устройства и подстанции. Главы 4.1, 4.2. 7-е изд.-М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2003. – 104 с.

16. Проектирование электрической части станций и подстанций /Ю.Б. Гук, В.В. Кантан, С.С. Петрова. – Л.: Энергоатомиздат, 1985. – 312 с.

17. Рекомендации по технологическому проектированию подстанций переменного тока с высшим напряжением 35–750 кВ / Утверждены приказом Минэнерго России от 30.06.2003 г. № 288. – 55 с.11.

18. Рожкова Л.Д., Карнеева Л.К., Чиркова Т.В. Электрооборудование электрических станций и подстанций.- М.: ИЦ "Академия", 2005.- 448 с.

19. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования / Под ред. Б.Н. Неклепаева.- М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2002.- 152 с.

20. Справочник по проектированию подстанций 35-1150 кВ/ Под ред. Я.С. Самойлова.- М.: Энергоатомиздат, 1992.

21. Справочник по электрическим сетям 0,4-35 и 110-1150 кВ. Том V / Сост. Макаров Е.Ф.; Под ред. Горюнова И.Т., Любимова А.А.- М.: Папирус Про, 2005. - 624 с.

22. Типовые схемы принципиальные электрические распределительных устройств напряжением 6-750 кВ подстанций и указания по их применению (№ 14198 тм - т. 1).- М.: Энергосетьпроект, 1993. - 75 с.

23. Электрическая часть станций и подстанций /Под ред. А.А. Васильева. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.

24. Электрическая часть электростанций / Под ред. С.В. Усова – Л.: Энергоатомиздат, 1987. – 616 с.

25. Электрическая часть станций и подстанций/ Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования/ И.П. Крючков, Б.Н. Неклепаев. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 608 с.
Составил: доцент кафедры ЭПП СГТУ КУЛИКОВ Виктор Дмитриевич

1   2   3   4   5


Пример 5. Выбрать измерительные трансформаторы тока и напряжения в различных присоединениях подстанции
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации