Проектирование систем электроснабжения подстанции «Тагарская» РЭС1

 

V_{доп.10+0,4} = 10 + 5 – 4 + ( -5) = 16 %

V_доп.10 = 0,6 ∙ 16 = 9,6 % 

    5.2 Определение потерь напряжения 

    Потеря  напряжения в линии с одной  нагрузкой на конце (если линия имеет несколько участков с различной мощностью, то каждый участок рассматривается отдельно) определяется:

                                          

                                                             ( 5.1 )

 где ∆U – падение напряжения в линии или ее участке, В ;

       Р – расчетная активная мощность  участка сети, кВт ;

       R -  активное сопротивление участка сети, Ом;

       Q – расчетная реактивная мощность участка сети , квар;

       X - индуктивное сопротивление линии, Ом;

       Uл – номинальное напряжение линии, кВ.

                                      R_л = r₀ ∙ l                                    (  5.2  )

       где  r₀ – удельное активное сопротивление провода, в зависимости от марки и сечения провода Ом/км, выбираем из справочника [ 9 ];

              l – длина данного участка линии, км.

                                            X_л = x₀ · l                                      (  5.3  )

    где x₀ – удельное индуктивное сопротивление провода Ом/км. Выбирается из справочника в зависимости от среднегеометрического расстояния между проводами [ 9 ].

На примере  фидера 2 – 25 приводится расчет потерь напряжения в сети 10 кВ

   ∆U_17-18= ( 128 · 0,83 · 0,07 +   96 · 0,366 · 0,07 ) / 10 = 0,98 В

 ∆U_17-19 = ( 256 · 0,83 · 0,07 + 192 · 0,366 · 0,07 ) / 10 =  1,96 В

 ∆U_15-17 = (  352,5 · 0,412 · 0,35 + 263 · 0,341 · 0,35) / 10 =  8,22 В

 ∆U_15-16 = ( 50,4 · 0,83 · 0,07 + 37,8 · 0,366 · 0,07 ) / 10 = 0,38 В

 ∆U_11-15 = ( 389,5 · 0,412 · 0,14 + 291 · 0,341· 0,14 ) / 10 = 3,6 В

 ∆U_12-13 = ( 881 · 0,83 · 0,05 + 660 · 0,366 · 0,05 ) / 10 =  4,86 В                    

 ∆U_12-14 = ( 252 · 0,83 · 0,001 + 189 · 0,366 · 0,001 ) / 10 = 0,02 В

 ∆U_11-12 = ( 1077 · 0,83 · 0,15 + 807 · 0,366 · 0,15 ) / 10 = 17,8 В

 ∆U_5-11 = ((1384·0,412·0,49+1384·0,308·1)+(1038·0,341·0,49+1038·0,332·1  )) / 10 = 122 В

   ∆U_8-10 = (225 · 0,576 · 1,2 + 168 · 0,355 · 1,2 ) / 10 =  22,7 В 

 ∆U_8-9 = ( 128 · 0,83 · 0,9 + 96 · 0,4 · 0,9 ) / 10 = 13 В

 ∆U_6-8= ( 322 · 0,576 · 1,1+ 214 · 0,355 · 1,1) / 10 = 28,7 В

 ∆U_5-6 = ( 477 · 0,576 · 0,07 + 357 · 0,355 · 0,07 ) / 10 = 2,1 В

 ∆U_3-5 = ( 1764 · 0,308 · 0,5 + 1323 · 0,332 · 0,5 ) / 10 =  48,4 В      

  ∆U_3-4 = ( 320 · 0,576 · 0,5 + 240 · 0,355 · 0,5 ) / 10 = 13,4 В

 ∆U_1-3 = (2015 · 0,308 · 0,21+ 1509 · 0,332 · 0,21 ) / 10 =  23,5 В                      

 ∆U_1-2  = ( 80 · 0,576 · 0,02 + 60 · 0,355 · 0,02 ) / 10 = 0,13 В

 ∆U_0-1  =  ( 2074,5 · 0,308 · 0,97 + 1556 · 0,332 · 0,97 ) / 10 = 112 В                                                      

    Определяем  сумму потерь напряжения на всей линии

  ∑∆U_{л 2-25} = 0,98+1,96+8,22+0,38+3,6+4,86+0,02+17,8+122+22,7+13+28,7+

                     2,1+48,4+13,4+23,5+0,13+112 = 423,75 В 

    По  абсолютному значению потерь напряжения из-за различного уровня номинальных  напряжений, трудно судить о допустимости потерь напряжения, поэтому потери напряжения выражают в процентах от номинального напряжения

                    DU % = DU / Uном × 100 %;              ( 5.4 )

   где U – номинальное напряжение сети, В.

                               ∆U % = ( 423,75 / 10 000 ) · 100 % = 4,23 %

    Относительные потери напряжения считают приемлемыми, если они в                                    нормальных режимах работы в сетях 10 кВ не превышают ΔU_доп.

         Определение потерь напряжения  остальных линий производится  аналогично, для наглядности результаты расчетов сводятся в таблицу 6.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

       6 Выбор высоковольтного оборудования 

    6.1 Выбор выключателя 110 кВ 

    Выключатель - основной коммутационный аппарат, предназначенный  для включения и отключения тока в сетях аварийных (при к.з.), нормальных (при нагрузке и без нее) и ненормальных (при перегрузке) режимах. Наиболее тяжелый режим работы для выключателя - отключение токов к.з.

    К выключателям предъявляют следующие  требования:

    -надежное  отключение токов при значениях от десятков ампер до номинального тока отключения;

    -длительная  выдержка номинальных режимов  по току и напряжению;

    -устойчивость  к термическому и динамическому  воздействиям токов к.з.

    -эффективное  и быстрое гашение электрической  дуги, возникающей при размыкании контактов;

    -малое  время отключения;

    -пригодность  для автоматического повторного  включения;

    -удобство  при эксплуатации и перевозках;

    -взрыво - и пожаробезопасность.

    Для трансформаторной подстанции напряжением 110/10 кВ выбираем маломасляный выключатель марки ВМТ – 110.

    Выбор выключателя установленного на головном участке линии 110 кВ приведен в таблице  6.1. 

    Таблица 6.1 - Выбор маломасляного выключателя ВМТ – 110

     

       

      где В_к – тепловой импульс по расчету, кА²·с;

            I_t – предельный ток термической стойкости, кА;

            t_t = t_п.в.  + t_р.з.                                                               ( 7.1 )

            t_п.в. – полное время отключения выключателя по каталогу ( время с момента подачи импульса на отключение до полного погашения дуги );

            t_р.з.- время действия релейной защиты; 
 
 

    6.2 Выбор разъединителей 110 кВ наружной установки 

    Разъединители. Эти коммуникационные аппараты предназначены  для включения и отключения цепи без тока или с небольшими токами, значения которых установлены нормативными документами. Разъединитель создает видимый разрыв цепи, что важно для обеспечения электробезопасности при ревизиях и ремонтных работах на электроустановках.

    Разъединители не могут отключать токи нагрузки и тем более коротких замыканий, так как у них не предусмотрено никаких дугогасительных устройств. В случае ошибочного отключения токов нагрузки возникает устойчивая дуга, которая может привести к междуфазному короткому замыканию и несчастным случаям с обслуживающим персоналом. Разъединитель размещают в непосредственной близости от выключателя, и перед его отключением цепь должна быть разомкнута выключателем.

    Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) кроме  создания видимого разрыва цепи разрешено  использовать разъединители для  отключения и включения нейтрали трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при условии отсутствия в сети замыкания на землю; незначительного намагничивающего тока силовых трансформаторов и зарядного тока воздушных и кабельных линий (холостого хода) и т.д.

    От  работы разъединителей зависит надежность работы всей электроустановки.

    К разъединителям предъявляют следующие  требования: создание видимого разрыва  в воздухе, электрическая прочность  которого соответствует максимальному  импульсному напряжению; электродинамическая  и термическая стойкость при возникновении токов к.з.; исключение самопроизвольных отключений; четкое включение и отключение при плохих климатических условиях (обледенение, снег, ветер); механическая прочность. Разъединители бывают для внутренней и наружной установки; по числу полюсов - одно- и трехполюсные; по конструкции - рубящего, поворотного, катящегося и подвесного типов. По способу установки разъединители делят на вертикальные и с горизонтальным расположением ножей. Они могут быть с заземляющими ножами и без них.

    Выбор разъединителя установленного на главном  участке линии 110 кВ

РЛНДЗ-2-110/600 приведен в таблице 6.2

     Таблица 6.2 - Выбор разъединителя линии 110 кВ

 

    где В_к – тепловой импульс по расчету, кА²·с;

          I_t – предельный ток термической стойкости, кА;

          t_t- длительность протекания предельного тока термической стойкости, с; 

    6.3 Выбор выключателей 10 кВ 

    В таблице 6.3 приведен выбор вакуумного выключателя в цепи отходящей линии 10 кВ.

     Таблица 6.3 - Выбор вакуумного выключателя для отходящих линии 10 кВ