Курсовая работа (т): Подстанция ВЛ-110 кВ

- сопротивление приборов, Ом

где - полная мощность всех приборов, ВА;

- номинальный вторичный ток, А

Таблица 9.5

По условию прочности сечение не должно быть меньше 4мм2 для алюминиевых жил.

Выбираем кабель АКРВБ- 4 мм2.

А - алюминиевый;

К - контрольный кабель;

Р - резина;

В - поливинил хлоридный пластикат;

Б - броня из двух стальных лент с противокоррозионным покрытием.

9.2.3 Выбор измерительных трансформаторов тока в РУ НН 10 кВ

Трансфоматоры тока на напряжение 10кВ мы не выбираем, т.к. они встроены в КРУ.

10. Выбор токоведущих частей

Основное электрическое оборудование подстанций и аппараты в этих цепях (выключатели, разъединители и др.) соединяются между собой проводниками разного типа, которые образуют токоведущие части электрической установки.

В данном курсовом проекте нашей задачей в этом разделе является выбрать шины и ошиновку РУ-110кВ и РУ-35кА, а также подобрать токопровод для соединения обмотки низкого напряжения трансформатора связи с КРУ-10кВ.

10.1 Выбор токоведущих частей для РУ-110кВ

Согласно ПУЭ, в РУ-110кВ, РУ-35кВ в качестве шин и ошиновки применяются гибкие шины, выполненные проводами АС.

Сечение гибких шин выбирается по длительно допустимому току:

≤Iдоп

где Imax - ток самого мощного присоединения РУ - 110кВ при максимальной нагрузке на шинах.

Вычислим ток для выбора шин 110кВ:

.

Согласно (53) выберем по [4], стр.590 для РУ-110кВ сталеалюминевые провода марки АС-240/32, q=240 мм2, d=21,6 мм, Iдоп.=605А; радиус провода: r0=1,08 см; расстояние между фазами: D=300 см, фазы расположены горизонтально.

Проверка:

1)         Проверка на схлестывание не производится т. к. Iп.0 < 20 кА;

2)      Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе;

)        Проверка по условиям короны:

По началу критической напряженности:

,

где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, т = 0.82;

- радиус провода..

.

По напряженности вокруг провода:

,

где U - минимальное напряжение;

см - расстояние между фазами.

Условие проверки:

,

.681  £ 28,8 .

Таким образом, провод АС-240/32 проходит по условиям короны.

10.2      Выбор токоведущих частей для РУ-35кВ

Вычислим ток для выбора шин и ошиновки 35кВ:

Согласно условию (53) для РУ - 35кВ из [4] выберем сталеалюминевый провод марки АС-600/72, q=500мм2, d=33,мм, Iдоп.=1050 А, D=150см, r0=1,66см, с горизонтальным расположением фаз.

Проверка:

1)         Проверка на схлестывание не производится т. к. Iп.0 < 20 кА;

2)      Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе;

)        Проверка по условиям короны по формулам (10.1)-(10.3):

По началу критической напряженности:

,

где m - коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода, m = 0.82;

- радиус провода..

.

По напряженности вокруг провода:

,

где U - минимальное напряжение;

см - расстояние между фазами,

Условие проверки:

,

,28  £ 26,388 .

Таким образом, провод АС-300/72 проходит по условиям короны.

10.3 Выбор токоведущих частей для РУ-10кВ

Расчетные токи продолжительных режимовном=860 А=1720 А.

Выбираем сечение алюминиевых шин по допустимому току, т.к. по экономической плотности тока они не выбираются.

Принимаем шины прямоугольного сечения, алюминиевые 2х(75х 35х5,5) сечением (2х695) мм2, Iдоп=2670 А, r= 6мм, высота h=75 мм, ширина полки b=35 мм, толщина шины с=5,5 мм.-y0=30,1 cм3, Wy-y=3,17 cм3.

1)         Проверка шин по допустимому току:

Imax=1720А< Iдоп=2670А

Проверка выбранных шин:

2)      На термическую устойчивость:

где - тепловой импульс при КЗ,

С = 91, определяется по таблице 3-14, [3].

Шины термически устойчивы, т. к. 3,22 < 1390 .

3)      проверка сборных шин на механическую прочность:

Шины прямоугольного сечения обладают большим моментом инерции, поэтому расчет производится без учета колебательного процесса в механической конструкции. Принимаем, что швеллеры шин соединены жестко по всей длине сварным швом, тогда момент сопротивления

При расположении шин горизонтально, получим.

Напряжение в шине от взаимодействия фаз:

,

т. е. шины механически прочны, по всем параметрам подходят.

10.4 Выбор изоляторов

Шины в РУ крепятся на опорных, проходных и подвесных изоляторах. Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах.

Выбор изоляторов:

В РУ шины крепятся на опорных, проходных и подвесных изоляторах. Жесткие шины крепятся на опорных изоляторах, выбор которых производится по следующим условиям:

1)     

)       

.

При горизонтальном расположении изоляторов всех фаз расчетная сила:

,

где - поправочный коэффициент на высоту шину, если они расположены на ребро,

Выбираем изолятор С4-801 УХЛ Т1, = 4 кН, высота изолятора =190 мм. Проверим на механическую прочность по условиям (10.10) и по формулам (10.11), (10.12):

)       

)        .

;

.

Изолятор проходит.

Выбор проходного изолятора:

)       

)       

)       

.

Выбираем изолятор ИП-10-2000-12,5УХЛ1. проверка производится по условиям (10.13) и формуле (10.14):

)       

)       

)        .

Изолятор ИП-10-2000-12,5,УХЛ1 - проходит проверку.

11. ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ РУ

11.1 Конструкция РУ 110 кВ

На 110 кВ применяются ОРУ.

ОРУ - это открытое распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе. Все аппараты ОРУ обычно располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования.

ОРУ должны обеспечивать надежность работы, безопасность и удобство обслуживания при минимальных затратах на сооружение, возможность расширения, максимальное применение крупноблочных узлов заводского изготовления.

В ОРУ все выключатели устанавливаются в один ряд около второй системы шин. Ошиновка ОРУ выполняется гибким сталеалюминевым проводом, который закрепляется на изоляторах, установленных на ЖЗБ опорах. Разъединители шинных аппаратов или линейных, крепятся на опорах.

11.2 Конструкция РУ 10 кВ

КРУ/TEL комплектуются из отдельных компактных шкафов, в каждом из которых может находиться от двух до четырех присоединений к сборным шинам (модулей).

Шкаф представляет собой каркасно-панельную конструкцию. Каркас собирается из алюминиевого профиля специального сечения. Отрезки профиля скрепляются между собой с помощью уголков и болтов, головки которых вставляются в канал профиля. Снаружи шкаф обшивается плоскими стальными листами толщиной 1,5 мм. Листы обшивки крепятся к каркасу винтами-саморезами. В канавку между обшивкой и профилем закладывается

уплотнительная резина, обеспечивающая степень защиты оболочки IP40.

Внутреннее пространство шкафа разделено на три отсека: низковольтный, высоковольтный и кабельный. На объекте монтажа сверху на шкаф главных цепей устанавливается релейный отсек.

Модули закрепляются на горизонтальных отрезках профиля, разделяющего низковольтный и высоковольтный отсеки. При этом в низковольтном отсеке располагаются приводы вакуумных выключателей, части приводов и органы управления разъединителей, гнёзда датчиков напряжения. В низковольтном отсеке также расположены элементы электромеханических блокировок и действующая мнемосхема.

В высоковольтном отсеке располагаются отрезки сборных шин, вакуумные камеры выключателей, подвижные контакты разъединителей, трансформаторы тока и датчики напряжения.

В кабельном отсеке располагаются кабельные приёмники, отключающие пружины разъединителей, перемычка узла секционирования сборных шин модулей, трансформаторы напряжения модулей и заземляющая перемычка модуля. Кабельные присоединения соседних модулей отделяются друг от друга вертикальными перегородками. В случае возникновения короткого замыкания на одном из присоединений авария локализуется в пределах одного модуля.

Трансформаторы тока нулевой последовательности устанавливаются в кабельном канале на специальных горизонтальных уголках, проложенных по всей длине РУ.

Двухслойная фасадная панель низковольтного отсека состоит из алюминиевого листа и прозрачной лексановой пластины толщиной 3 мм. На панели расположены органы управления разъединителями. Через окна, вырезанные в алюминиевом листе, оператор может наблюдать за работой привода разъединителя и положением элементов мнемосхемы.

Двухслойная фасадная панель высоковольтного отсека имеет окна, закрытые сплошной прозрачной лексановой пластиной толщиной 6 мм. Окна позволяют визуально контролировать положение контактов разъединителей. Для крепления фасадной панели к каркасу шкафа используются закладные кронштейны, установленные по периметру отсека, и специальные вертикальные швеллеры. Панель крепится к кронштейнам и швеллерам болтами. Такая конструкция обладает высокой прочностью и надёжно защищает обслуживающий персонал при возникновении аварии в высоковольтном отсеке.

Боковые панели высоковольтного отсека изготавливаются из алюминия и содержат отверстия, предназначенные для стыковки шкафов друг с другом.

Задние стальные листы обшивки высоковольтного и кабельного отсеков крепятся к каркасу шкафа при помощи специальных пластиковых кронштейнов и винтов-саморезов.

Такая конструкция позволяет использовать задние листы обшивки в качестве аварийных клапанов сброса давления в необслуживаемую зону КРУ.

Каждое кабельное присоединение с фасадной стороны закрывается отдельной панелью, снять которую можно только при помощи специальных ключей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Конструкции РУ приняты по типовым схемам, которые в настоящее время широко используются и зарекомендовали себя с лучшей стороны. При выборе оборудования были учтены разработки и рекомендации проектно-конструкторских организаций. В частности для установки в РУ 110 кВ приняты современные элегазовые выключатели типа ВЭБ-110, для РУ 35 кВ - вакуумные типа ВБН-35, а для РУ 10 кВ - вакуумные типа ВВ/TEL-10 и ВВЭ-10. Все эти выключатели надежны в работе и соответствуют всем предъявляемым требованиям. Также на КРУ 10 кВ в проекте были использованы КРУ К-104М.

Выбор современного оборудования позволяет улучшить надежность работы ПС, а также повысить экологические показатели передачи и распределения электроэнергии.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.     В. П. Шеховцов «Расчет и проектирование схем электроснабжения» - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2003.

2.      Рожкова Л. Д., Козулин В. С. «электрооборудование станций и подстанций. Учебник для техникумов». М.: «Энергия», 1975.