Курсовая работа: Проектирование тупиковой подстанции 35 кВ открытого типа

Выберем разъединитель наружной установки, удовлетворяющий условиям:

Тип выбранного разъединителя и его параметры

Таблица 5

Проверка разъединителя на динамическую устойчивость:

,

,

условие выполняется.

Проверка разъединителя на термическую устойчивость токов КЗ:

,

где ток термической устойчивости; время протекания тока термической устойчивости.

;

,

условие выполняется.

6.7 Выбор коммутационных аппаратов РУ 10 кВ

РУ 10 кВ представляет собой комплектное распределительное устройство (КРУ), которое состоит из электрических аппаратов, распределяющих электрическую энергию и обеспечивающих защиту от аварийных режимов.

Параметры КРУ / TEL и встроенного вакуумного выключателя ВВ/TEL - 10 - 12,5/1000

Таблица 6

Осуществим проверку на коммутационную способность выключателя для ячейки ввода КРУ, так как данный выключатель коммутирует наибольшую мощность.

Проверка по отключающей способности:

а) проверка на симметричный ток отключения:

,

где ток отключения выключателя,

номинальный ток отключения.

.

б) проверка на отключение апериодической составляющей тока КЗ:

;

;

,

где расчётное время размыкания дугогасительных контактов;

постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ;

tз.min-минимальное время действия релейной защиты(примем равное 0,01 );

tс.в.0,015с- собственное время отключения выключателя;

;

;

,

номинальное относительное содержание апериодической составляющей тока отключения (определяется по справочным кривым в зависимости от расчётного времени размыкания дугогасительных контактов).

;

,

условие выполняется.

Проверка по включающей способности

;

.

Проверка на электродинамическую стойкость:

,

где iп.с.- амплитудное значение предельного сквозного тока

.

Проверка на термическую стойкость:

,

где ток термической устойчивости; время протекания тока термической устойчивости.

,

.

Конструкция КРУ / TEL имеет выкатную тележку, на которой располагают вакуумный выключатель. При такой конструкции разъединители не предусматриваются.

6.8 Выбор аппаратов защиты подстанции от грозовых и коммутационных перенапряжений

В РУ 35 кВ, к которым присоединены ВЛ, должны быть установлены вентильные разрядники (РВ) или ограничители перенапряжения (ОПН). Разрядники вентильные или ОПН следует выбирать с учётом координации их защитных характеристик с изоляцией защищаемого оборудования, соответствия наибольшего рабочего напряжения наибольшему рабочему напряжению сети с учётом высших гармоник и неравномерности распределения напряжения по поверхности, а также допустимых повышений напряжения в течении времени действия резервных релейных защит при однофазном замыкании на землю, при одностороннем включении линии или переходном резонансе на высших гармониках.

В данном курсовом проекте выбор разрядников и ограничителей перенапряжения осуществим по номинальному напряжению.

Тип выбранного ограничителя перенапряжения РУ 35 кВ и его паспортные данные

Таблица 7

Тип выбранного ограничителя перенапряжения РУ 10 кВ и его паспортные данные

Таблица 8

7. Выбор числа отходящих ЛЭП, типа и сечение проводов и кабелей.

Количество отходящих линий определяется категорией надежности электроснабжения потребителей и их мощностью.

Электрические сети, предназначенные для электроснабжения сельских потребителей, выполняют по радиальным нерезервируемым и кольцевым схемам, которые весьма разветвлены. Линии являются, как правило, воздушными со штыревыми изоляторами на деревянных или железобетонных опорах. Особенность сельской сети напряжением 6...20кВ состоит в том, что воздушная распределительная линия (магистраль) не заходит в каждую ТП. Это связано с тем, что из-за значительной разбросанности потребителей экономически не выгодно заводить магистраль в каждую ТП. Трансформаторные подстанции подключаются к радиальной линии при помощи ответвлений (отпаек).

В данном проекте выберем комбинированную распределительную сеть. Сечение проводов в такой сети выбирают только по условиям нормального режима, так как в послеаварийном режиме нагрузка сети меньше, чем в нормальном режиме.

Число отходящих линий равно 10.

Выбор сечения проводов отходящих линий 10 кВ по условию нормального режима

Таблица 9

Согласно ПУЭ, по гололедной устойчивости с толщиной стенки 15мм минимально-допустимое сечение сталеалюминевых проводов 10 кВ составляет 35 .

Полное количество ячеек КРУН составляют ячейки отходящих линий (10 линий), объединённая ячейка межсекционного выключателя, ячейки трансформатора напряжения (на каждую секцию устанавливается один трансформатор напряжения), ячейки трансформатора собственных нужд, и ячейки ввода.

7. Выбор трансформаторов собственных нужд и системы оперативного тока

7.1 Выбор системы оперативного тока

Питание цепей управления и сигнализации, защиты и автоматики, а также включающих и отключающих устройств различных коммутационных аппаратов главных цепей (автоматов, вакуумных выключателей, разъединителей с дистанционным управлением и т. п.) осуществляется от специальных источников оперативного тока. Совокупность источников питания, кабельных линий, шин питания, переключающих устройств и других элементов оперативной цепи составляет систему оперативного тока данной электроустановки.

К системам оперативного тока предъявляют требования высокой надёжности, а также безотказности действия при коротком замыкании и других ненормальных режимах в цепях главного тока. Для питания оперативных цепей применяются источники постоянного, выпрямленного и переменного тока. На подстанциях 35/10 кВ с вакуумными выключателями 35 кВ, имеющие электромагнитные приводы, с выключателями РУ 10 кВ также имеющие электромагнитные приводы применяют выпрямленный оперативный ток. Источниками выпрямленного оперативного тока могут быть блоки питания, включаемые на трансформаторы тока, напряжения и собственных нужд, и силовые выпрямители. Блоки питания используются для питания цепей релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации. Для питания электромагнитов включения привода выключателей используют силовые выпрямители, в частности устройства питания комплектные типа УПК, состоящие из выпрямителя с распределительным устройством выпрямленного тока и индукционного накопителя.

7.2 Выбор трансформатора собственных нужд (ТСН)

Электрооборудование, обеспечивающее нормальную работу подстанции, требуют установки ТСН. К такому оборудованию относятся:

· осветительное оборудование ПС;

· установки обогрева шкафов КРУН и вентиляции;

· ремонтная нагрузка;

· для ПС с постоянным дежурным персоналом - оборудование освещения, отопления и вентиляции ОПУ;

· обогрев приводов выключателей и разъединителей

Для всех двухтрансформаторных ПС устанавливаются два трансформатора собственных нужд.

Основные нагрузки собственных нужд подстанции Pуст, кВт.

Таблица 10.

Мощность трансформатора собственных нужд определяется по формуле

,

где kc - коэффициент спроса, учитывающий коэффициенты одновременности и загрузки. В ориентировочных расчетах можно принять kc=0.8;

Qуст - реактивная мощность двигательной нагрузки ( равна 0, т.к. тип трансформатора не ТД ).

.

Мощность трансформатора собственных нужд подстанции выбирается: при двух трансформаторах собственных нужд на подстанции без постоянного дежурства

.

Тип и паспортные данные выбранного трансформатора собственных нужд

Таблица 11

Схема подключения ТСН к сети низкого напряжения подстанции зависит от системы оперативного тока, если оперативный ток переменный (выпрямленный), то ТСН подключается к выводу низкого напряжения силового трансформатора до вводного выключателя. При постоянном оперативном токе ТСН присоединяется к сборным шинам низкого напряжения. ТСН мощностью до 63кВА включительно устанавливается в одну из ячеек КРУН. Если ТСН имеет большую мощность, то он устанавливается на отдельную площадку.

Рисунок 7 - Схема питания собственных нужд подстанции.

7.3 Выбор предохранителя ТСН

Выбор предохранителя для защиты трансформатора собственных нужд