Полный текст:
ОГЛАВЛЕНИЕ
1.
РАСЧЕТ И ВЫБОР СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
2.
ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
3.
ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ НУЖД (СН) ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
4.
РАСЧЕТ ТОКОВ СИММЕТРИЧНЫХ КЗ
5.
РАСЧЕТ ТОКОВ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КЗ
6.
ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭО РУ
7.
ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ
8.
СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. АНАЛИЗ ИХ РАБОТЫ
9.
ЧЕРТЕЖИ ОРУ И ЗРУ
10. КОНСТРУКЦИЯ РУ ДО 1000 В И ИХ СХЕМЫ
11. РАСЧЕТ
ПАРАМЕТРОВ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
1. РАСЧЕТ И ВЫБОР СИЛОВЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
На
электростанции типа КЭС в зависимости от её структурной схемы могут быть
установлены: а) трансформаторы связи в цепях блоков; б) автотрансформаторы
связи в цепях блоков; в) автотрансформаторы связи двух РУ высокого напряжения. На
КЭС три генератора напряжением 10,5 кВ и мощностью Sг = 117,5 МВА,
соs ? = 0,8. На КЭС после трансформации - 2 уровня напряжений 220 и 110 кВ.
Связь с системой осуществляется на напряжении 220 кВ. На напряжении 110 кВ
потребители имеют Smax = 120 МВА и Smin = 90 МВА, соs?н = 0,9. Нагрузка
собственных нужд составляет 8% от мощности электростанции. Начертите схему КЭС
по любому варианту а), б), или в).
Выбрать
в зависимости от составленной Вами схемы КЭС:
·
трансформаторы связи электростанции в цепи блока
·
автотрансформаторы связи
Структурная
схема КЭС с автотрансформаторами связи двух РУ высокого напряжения (рисунок
1.1):
Рисунок 1.1 – Структурная схема КЭС с автотрансформаторами связи двух РУ
высокого напряжения
Выбор автотрансформаторов связи
включает в себя определение числа, типа и номинальной мощности. Для выбора
автотрансформаторов необходимо рассмотреть передачу через него мощности из РУВН
в РУСН, для чего рассматривают самый тяжелый режимы работы автотрансформаторов
– отказ генератора, непосредственно подключенного к РУ СН при том, что один
автотрансформатор находится в ремонте.
Мощность автотрансформаторов
определяется по формуле:
Принимаем
автотрансформатор АТДЦН-200000/220/110.
Таблица 1.1 - Основные параметры
трансформаторов.
Тип трансформатора
Sном.,
МВ А
Напряжения обмоток, кВ
Потери, кВт
, %
Iхх , %
ВН
СН
НН
Рхх
Рк
ВН-СН
ВН-НН
СН-НН
АТДЦН-200000/220/110
200
230
121
10,5
105
430
11
32
20
0,45
Мощность
трансформатора в блоке с генератором определяется по формуле:
Принимаем
трансформатор ТДЦ-125000/220.
Таблица 1.1 - Основные параметры
трансформаторов.
Тип трансформатора
Sном.,
МВ А
Напряжения обмоток,
кВ
Потери, кВт
, %
Iхх , %
ВН
СН
НН
Рхх
Рк
ВН-СН
ВН-НН
СН-НН
ТДЦ-125000/220
125
230
-
10,5
120
380
-
11
-
0,55
2. ВЫБОР ГЛАВНОЙ СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Выбрать
электрическую схему КЭС с тремя генераторами напряжением 10,5 кВ и мощностью
117,5 МВА, соs ? = 0,8 на основе экономического сравнения их вариантов: 1 – с
трансформаторами связи в блоках; 2 - с автотрансформаторами связи. На КЭС 2
уровня напряжений 220 и 110 кВ. Связь с системой осуществляется на напряжении
220 кВ. На напряжении 110 кВ потребители имеют Smax = 120 МВА и Smin = 90 МВА, соs
?=0,9, Тмах=6000 часов. Нагрузка собственных нужд составляет 8% от мощности
электростанции. Цены ЭО: РУ 110 кВ – 30
000 тыс. руб., РУ 220 кВ – 70 000 тыс. руб. Цены на трансформаторы возьмите из
справочника в соответствии с марками выбранных трансформаторов. Образец решения
задачи см. в учебнике «Электрооборудование электростанций и подстанций»
Рожковой Л.Д.
Технико-экономический
расчет заключается в нахождении расчетных приведенных затрат:
З = К+И (тыс. руб.)
К –
капиталовложения в трансформаторы, автотрансформаторы и коммутационные
аппараты.
И –
издержки.
2.1. Расчет капиталовложений для схемы 1 (с трансформаторами связи в
блоках):
Рассчитаем
капиталовложения в трансформаторы:
где, -коэффициент монтажа.
Трансформаторы
принимаем ТДТН-200000/220/110/10.
Таблица 2.1 - Основные параметры
трансформаторов.
Тип трансформатора
Sном.,
МВ А
Напряжения обмоток,
кВ
Потери, кВт
, %
Iхх , %
ВН
СН
НН
Рхх
Рк
ВН-СН
ВН-НН
СН-НН
ТДТН-200000/220
200
230
115
10,5
130
550
12,5
20,5
7
0,45
тыс. руб.
Рассчитаем
капиталовложения в РУ:
тыс. руб.
204000 тыс. руб.
Расчет
издержек для схемы 1:
где И0
- издержки на обслуживание КЭС.
- амортизационные издержки.
- издержки на потерю электроэнергии в трансформаторах и
автотрансформаторах.
0,02 • 204000 = 4080
тыс. руб.
0,064 • 204000 =
13056 тыс. руб.
, тыс. руб.
Рассчитаем для трансформаторов связи:
Годовое число часов максимальных потерь:
Тогда
общие издержки равны:
4080 + 13056 + 10400
= 27536 тыс. руб/год.
2.2 Расчет капиталовложений для схемы 2
(с автотрансформаторами связи)
Рассчитаем
капиталовложения в трансформаторы и автотрансформаторы связи:
где, -коэффициент монтажа.
тыс. руб.
Рассчитаем
капиталовложения в РУ:
тыс. руб.
183200 тыс. руб.
Расчет
издержек для схемы 1:
где И0
- издержки на обслуживание КЭС.
- амортизационные издержки.
- издержки на потерю электроэнергии в трансформаторах и
автотрансформаторах.
0,02 • 183200 = 3664
тыс. руб.
0,064 • 183200 =
11724,8 тыс. руб.
, тыс. руб.
Рассчитаем
для трансформаторов связи:
Годовое число часов максимальных потерь:
Тогда
общие издержки равны:
3664 + 11724,8 +
12400 = 27788,8 тыс. руб/год.
Таблица
2.1 - Результаты технико-экономического расчета.
Вариант №1
Вариант №2
Капиталовложения, тыс.руб
204000
183200
Удельные капиталовложения, тыс.руб
24480
21984
Издержки, тыс.руб/год
27536
27788,8
Затраты, тыс.руб/год
52016
49772,8
Вывод: Для
дальнейшего расчета выбираем схему 2 т.к она имеет наименьшие приведенные
затраты.
3. ВЫБОР СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ СОБСТВЕННЫХ
НУЖД (СН)
ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Выбрать
схему электроснабжения собственных нужд (СН) электростанции в заданиях 1 и 2.
Трансформаторы
собственных нужд (ТСН) подключаются отпайкой от связи генератор-трансформатор.
Выбор мощности ТСН определяется по
формуле:
Для ТВФ-100-2УЗ выбираем трансформаторы собственных нужд
марки: ТДНС-10000/10.
В
нашей работе нет генераторных выключателей, и пускорезервный трансформатор
собственных нужд (ПРТСН) выбираем на ступень больше чем ТСН. ПРТСН подключаем к ОРУ-220 кВ. Выбираем ПРТСН
марки: ТРДЦН-16000/220.
Основные
данные трансформаторов приведены в таблице.
Таблица 4. Основные данные ТСН
Тип тр-ра
Sном, МВА
Uвн, кВ
Uнн, кВ
Рх, кВт
Рк, кВт
UК, %
Iхх, %
ТРДЦН
16
230
6,3
27
57,5
6,8
0,45
ТДНС
10
10,5
6,3
12
60
8
0,75
4. РАСЧЕТ
ТОКОВ СИММЕТРИЧНЫХ КЗ
Составить
схему замещения КЭС по результатам заданий 1 и 2. КЭС имеет связь с системой
следующим образом (см. рис.). Рассчитать токи трехфазного КЗ на шинах РУ 110
кВ.
Мощность
системы 1400 МВА, номинальное
сопротивление системы Хс = 0,8 Ом.
ЭДС:
системы Е*“=1, для генераторов Е*“=1,13. Длины линий W1,
W2, W3 равны, соответственно, 180
км, 120
км, 275
км. Линия W3 двухцепная.
Сопротивления
генератора Х''d=0,192, Х2=0,23
Рисунок 4.1
4.1 Составление упрощенной схемы
замещения
Составим
схему замещения КЭС (ТСН в схему замещения не включаем, так как его
сопротивления в расчете тока КЗ в т. К1 не учитываются).
Рисунок 4.2 – Схема замещения исходной цепи
Произведем
расчет сопротивлений в о.е., относительно базовой мощности :
Определим сопротивление ВЛ W1, W2, W3 полагая, что они выполнены
проводами АС-240/39, х0 = 0,118 Ом/км.
Преобразуем схему замещения.
Общее сопротивление линий определим по
формуле:
Сопротивление системы и линий равно:
Общее сопротивление и ЭДС генераторов,
подключенных к РУ ВН определяем как:
х17 = х8 + х12 = 0,69 + 1,63 = 2,32 о.е.
Рисунок 4.3
х19 = х18 + х16 = 0,44 + 0,31 =
0,75 о.е.
Рисунок 4.4
4.2 Расчет токов
КЗ относительно т. К1:
Таблица 4.1 - Расчет токов КЗ в т.К1.
Точка КЗ
К1
Базовая мощность,
1000
Uср, кВ
115
Источники
Е5
Е1
Рез. сопротивление,
о.е
0,75
2,32
5,03
Е
1,05
1,13
7,04
2,45
0,03
0,90
6,34
2,21
1,979
0,05
19,70
6,86
0,55
5,48
1,91
5. РАСЧЕТ ТОКОВ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КЗ
Дана
КЭС (см. задания 4). Рассчитать токи однофазного КЗ в точке К1 на шинах РУ 110
кВ.
Схема замещения прямой последовательности
аналогична случая трёхфазного КЗ, т.е.:
Схема замещения обратной последовательности
аналогична схеме замещения прямой последовательности, но без ЭДС генерирующих
ветвей, а поэтому:
Схема замещения нулевой последовательности
представлена на рисунке 5.1:
Рисунок 5.1 – Схема замещения нулевой последовательности
Параметры
схемы замещения:
Сопротивления
системы, трансформаторов и автотрансформаторов равны сопротивлениям при
симметричном КЗ. Сопротивления линий равны:
Упрощаем
схему замещения:
Общее сопротивление линий определим по
формуле:
Сопротивление системы и линий равно:
Общее сопротивление трансформаторов,
подключенных к РУ ВН определяем как:
Общее сопротивление автотрансформаторов,
определяем как:
Рисунок 5.2
Ток однофазного КЗ на землю в точке К-1:
IА2(1) = IА1(1) = IА1(1) = 3,74 кА
Ток повреждённой фазы:
IА(1) =3 • IА1(1)
IА(1) = 3 • 3,74 = 11,22 кА.
6. ВЫБОР И ПРОВЕРКА ЭО РУ
По
результатам задания 4 выбрать и проверить по режиму трехфазного КЗ
электрооборудование (шины, трансформаторы тока, выключатели и разъединители) в
цепи отходящих линий 110 кВ. Выбрать трансформатор напряжения РУ 110 кВ (он
может быть установлен на сборных шинах РУ 110 кВ, это Вам поможет определить
перечень электроизмерительных приборов, подключаемых к ИТН).
6.1. Выбор выключателей и разъединителей.
Общие условия выбора выключателей
1. Номинальное напряжение
электроустановки Uуст. меньше или равно номинальному
напряжению Uном. выключателя, т.е.:
Uуст ? Uном;
2. Ток утяжеленного режима меньше или
равен номинальному току выключателя, т.е.
Iутяж ? Iном?
3. Начальное значение периодической
составляющей тока к.з. меньше или равно действующему значению тока
электродинамической стойкости, т.е.
Iп‚о ? Iэд?
4. Ударный ток к.з. меньше или равен
амплитудному значению тока электродинамической стойкости, т.е.
iуд ? Iэд,max;
5. Импульс квадратичного тока меньше или
равен номинальному импульсу квадратичного тока, определяемого квадратом тока
термической стойкости и временем его
протекания, т.е.
B ? I?терм•tтерм?
6. Действующее значение периодической
составляющей тока к.з. в момент расхождения контактов меньше или равно номинальному току отключения
выключателя, т.е.
Iп,? ? Iотк;
7.
Полный
ток к.з. к моменту расхождения контактов меньше или равен номинальному
ассиметричному току отключения, т.е.
(v2Iп,?+iа,?)?v2Iоткл(1+?ном);
где
?ном. – номинальное относительное содержание
апериодической составляющей.
Общие условия выбора разъединителей
1.
Номинальное
напряжение электроустановки меньше или равно номинальному напряжению
разьединителя, т.е.:
Uуст.
? Uном.;
2.
Ток
утяжеленного режима меньше или равен номинальному току разьединителя, т.е.:
Iутяж.
? Iном.;
3.
Ударный
ток меньше или равен току электродинамической стойкости, т.е.;
iуд.max
? iэд.max;
4.
Импульс
квадратичного тока к.з. меньше или равен номинальному импульсу квадратичного тока:
B?I?тер.·t?тер..
Выбор
выключателей и разъединителей в цепи высокого напряжения 110 кВ.
Для автотрансформаторов:
Тепловой импульс:
Выбираем
элегазовый выключатель наружной установки марки ВГБУ-110-40/2000У1. Выбираем
горизонтальный разъединитель для наружной установки марки РНДЗ-2-110/2000У1.
Таблица 6.1 - Выбор выключателей и
разъединителей в цепи высокого напряжения 110 кВ.
Расчётные
Данные
Каталожные данные
Выключатель
ВГБУ-110-40/2000У1
Разъединитель
РНДЗ-2-110/2000У1
UУСТ=110 кВ
UНОМ = 110кВ
UНОМ = 110 кВ
ImaxГ = 649,9 А
ImaxАТС = 1151,0 А
IНОМ = 2000 А
IНОМ = 2000
А
Iп.t= 8,55
кА
IОТКЛ.НОМ = 50 кА
-
iа.t= 7,39
кА
39,6кА
-
IПО= 9,49
кА
Iдин = 40 кА
Iвкл.ном. = 102 кА
-
iуд = 26,56 кА
iдин = 102 кА
iпр.с = 80
кА
ВК=10,0
кА2?с
IТЕР2?tTЕР = 402?2=3200 кА2?с
IТЕР2?tTЕР=31,52?2=1984кА2?с
6.2 Выбор проводников
Таблица 6.2 –
Выбор проводников
Условия выбора
Сборные
шины 110 кВ и токоведущие части от трансформатора до сборных шин 110 кВ.
Согласно п.1.3.28 ПУЭ сборные шины и ошиновка в
пределах ОРУ выбираются по нагреву (по допустимому току наиболее мощного
присоединения), так как блочный трансформатор не может быть нагружен
мощностью большей чем мощность генератора:
Тип проводника,
его параметры
Один
провод в фазе АС-300/39
Проверка шин на термическое действие тока КЗ
Не производится, так как шины выполнены голыми
проводами на открытом воздухе
Проверка по
условиям коронирования
Согласно ПУЭ для проводников напряжением 110 кВ сечение
должно быть 70 мм2 и более. Провода АС-300/39 удовлетворяют
данному требованию.
6.3 Выбор трансформаторов тока
На
сборных шинах ОРУ – 110 кВ.
(из
пункта 6.1).
Таблица 6.3 -
Вторичная нагрузка трансформатора тока.
Прибор
Тип прибора
Нагрузка от измерительных
приборов в фазах, ВА
А
В
С
Вольтметр показывающий
Д 335
0,5
---
0,5
Варметр.
Д 335
0,5
---
0,5
Амперметр показывающий
Э 335
0,5
0,5
0,5
Расчетный счетчик
ЦЭ6807Б-1
2,5
---
2,5
Ваттметр регистрирующий
Н 3180
10,0
---
10,0
Амперметр регистрирующий
Н 344
---
10
---
Датчик активной мощности
Е 829
5,0
---
5,0
Датчик реактивной мощности.
Е 830
---
5,0
---
Итого:
19,0
15,5
19,0
К установке принимаем трансформатор тока типа ТФЗМ-110-800/5. Вторичная
номинальная нагрузка в классе точности 0,5 составляет Z2ном = 4 Ом.
Таблица 6.5 - Сравнение данных.
Расчетные данные
Каталожные данные
Uуст = 110 кВ
Uном = 110
кВ
Imax = 649,9 А
Iном = 800А
Общее сопротивление проводов.
rприб. = Sприб. ? І?2 = 19,0 ? 25 =
0,76 Ом?
Сопротивление контактов примем 0,1 Ом, тогда
сопротивление соединительных проводов :
Zпр.= Z2ном. – Zприб. – rкон. = 4 - 0,76 - 0,1 = 3,14 Ом ;
Принимая длину соединительных проводов с медными жилами 40 м;
q = ? ? lрасч. ? rпр. = 0,0175 • 40 ? 3,14 = 0,22 мм?;
принимаем контрольный кабель АКВРГ с жилами сечением 4мм?.
6.4 Выбор трансформаторов напряжения
Аналогично
ТТ выбираем встроенные в комплектный экранированный токопровод трехфазные трансформаторы напряжения НКФ-110-58.
Проверим их по
вторичной нагрузке:
Таблица 6.6 -
Перечень измерительных приборов.
Прибор
Тип
S одной обмотки
Число обмоток
cos(?)
sin(?)
Число приборов
Общая мощность
P, Вт
Q, В·А
Вольтметр
Э-335
2
1
1
0
1
2
?
Ваттметр
Д-335
1.5
2
1
0
2
6
-
Варметр
Д-335
1.5
2
1
0
1
3
-
Датчик акт.мощн
Е-829
10
?
1
0
1
10
-
Датчик реакт.мощн.
Е-830
10
?
1
0
1
10
-
Счётчик акт.эн-ии.
И-680
2 Вт
2
0,38
0,925
1
4
9,7
Ваттметр рег-ий
Н-348
10
2
1
0
1
20
-
Вальтметр рег-ий
И-344
10
1
1
0
1
10
-
Частотометр
Э-372
3
1
1
0
2
6
-
Итого
71
9,7
Вторичная нагрузка:
Выбранный
трансформатор НКФ-110-58 имеет номинальную мощность 75 В·А в классе точности
0.5, необходимом для присоединения счётчиков. Таким образом для трёх однофазных
трансформаторов напряжения получаем:
7. ВЫБОР ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ
Выбрать
для КЭС заданий 1 и 2 измерительные трансформаторы цепи генератора блока.
Определить перечень измерительных приборов. Сопоставить расчетную и номинальную
вторичную нагрузку измерительных трансформаторов тока и напряжения. Проверку по
режиму КЗ не проводить.
7.1
Выбор трансформаторов тока.
В
цепи генератора ТВФ – 100 - 2УЗ:
А
Таблица 7.1 -
Вторичная нагрузка трансформатора тока.
Прибор
Тип прибора
Нагрузка от измерительных
приборов в фазах, ВА
А
В
С
Вольтметр показывающий
Д 335
0,5
---
0,5
Варметр.
Д 335
0,5
---
0,5
Амперметр показывающий
Э 335
0,5
0,5
0,5
Расчетный счетчик
ЦЭ6807Б-1
2,5
---
2,5
Ваттметр регистрирующий
Н 3180
10,0
---
10,0
Амперметр регистрирующий
Н 344
---
10
---
Датчик активной мощности
Е 829
5,0
---
5,0
Датчик реактивной мощности.
Е 830
---
5,0
---
Итого:
19,0
15,5
19,0
Так как участок
от вывода генератора до вводов трансформатора выполнен комплектным
токопроводом, выбираем встроенные ТТ серии ТШВ.
К установке принимаем трансформатор тока типа ТШЛ-10-6000/5.
Вторичная номинальная нагрузка в классе точности 0,5 составляет Z2ном = 4 Ом.
Таблица 17. Сравнение данных.
Расчетные данные
Каталожные данные
Uуст.=10,5 кВ
Uном. = 10,5
кВ
Imax.= 5794 А
Iном. = 6000А
Общее сопротивление проводов.
rприб. = Sприб. ? І?2 = 19,0 ? 25 =
0,76 Ом?
Сопротивление контактов примем 0,1 Ом, тогда
сопротивление соединительных проводов :
Zпр.= Z2ном. – Zприб. – rкон. = 4 - 0,76 - 0,1 = 3,14 Ом ;
Принимая длину соединительных проводов с медными жилами 40 м;
q = ? ? lрасч. ? rпр. = 0,0175 • 40 ? 3,14 = 0,22 мм?;
принимаем контрольный кабель АКВРГ с жилами сечением 4мм?;
2.7.2. Выбор
трансформаторов напряжения.
Аналогично
ТТ выбираем встроенные в комплектный экранированный токопровод три однофазных трансформатора напряжения ЗНОЛ-6,10.
Проверим их по
вторичной нагрузке:
Таблица 18 -
Перечень измерительных приборов.
Прибор
Тип
S одной обмотки
Число обмоток
cos(?)
sin(?)
Число приборов
Общая мощность
P, Вт
Q, В·А
Вольтметр
Э-335
2
1
1
0
1
2
?
Ваттметр
Д-335
1.5
2
1
0
2
6
-
Варметр
Д-335
1.5
2
1
0
1
3
-
Датчик акт.мощн
Е-829
10
?
1
0
1
10
-
Датчик реакт.мощн.
Е-830
10
?
1
0
1
10
-
Счётчик акт.эн-ии.
И-680
2 Вт
2
0,38
0,925
1
4
9,7
Ваттметр рег-ий
Н-348
10
2
1
0
1
20
-
Вальтметр рег-ий
И-344
10
1
1
0
1
10
-
Частотометр
Э-372
3
1
1
0
2
6
-
Итого
71
9,7
Вторичная нагрузка:
Выбранный
трансформатор ЗНОЛ-6,10 имеет номинальную мощность 75 В·А в классе точности 0,5,
необходимом для присоединения счётчиков. Таким образом для трёх однофазных
трансформаторов напряжения получаем:
8. СХЕМЫ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ. АНАЛИЗ ИХ
РАБОТЫ
Для
электростанции заданий 1 и 2 составить упрощенную принципиальную электрическую
схему совместно со схемами РУ 220 и 110 кВ.
На стороне высокого напряжения (220 кВ) РУ кольцевого
типа:
- РУ по схеме «3/2» (рисунок 8.1).
Рисунок 8.1 - Схема кольцевого типа 220 кВ
На напряжение 220 кВ выбираем схему «3/2». В схеме «3/2»
применяется 3 выключателя на 2 присоединения. Эта схема обладает высокой
надежностью, но в ней большее количество выключателей и разъеденителей, однако
она более надежна чем схема РУ, выполненная по схеме «шестиугольник».
На стороне ВН (110кВ) выбираем схему РУ с двумя рабочими
и обходной системой шин.
Рисунок 8.2 -
Схема с двумя рабочими и обходной системой шин (установка отдельных обходного и
шиносоединительного выключателей)
Установка отдельного ШСВ обеспечивает
большую оперативную гибкость, но увеличивает капитальные затраты.
Недостатки схемы с двумя рабочими и
обходной системами шин следующие:
Отказ одного
выключателя при аварии приводит к отключению всех источников питания и линий,
присоединенной к данной СШ, а если в работе находится одна СШ, отключаются все
присоединения
Ликвидация аварии затягивается, т.к. все
операции по переходу с одной системы шин на другую производятся
разъединителями.
Если источниками питания являются мощные
блоки турбогенератор-трансформатор, то пуск их после сброса нагрузки на время
более 30 мин. может занять несколько часов;
повреждение ШСВ
равноценно КЗ на обеих системах шин, т.е. приводит к отключению всех
присоединений;
большое
количество операций разъединителями при выводе в ревизию и ремонт выключателей
усложняет эксплуатацию РУ;
необходимость
установки шиносоединительного, обходного выключателей и большого количества
разъединителей увеличивает затраты на сооружение РУ
При эксплуатации такой схемы с большой
вероятностью возможны ошибочные переключения разъединителями, производимые
обслуживающим персоналом.
9. ЧЕРТЕЖИ ОРУ И ЗРУ
По
предложенному конструктивному чертежу ячейки РУ составить принципиальную схему
ячейки этого РУ:
Рисунок 9.1 – Принципиальная схема КРУ серии К-ХХVII
1 – разъемные контакты главных цепей; 2 – силовой выключатель;
3 – трансформаторы тока; 4 – заземляющий нож.
10. КОНСТРУКЦИЯ РУ ДО 1000 В И ИХ СХЕМЫ
Объяснить принципиальную электрическую схему
распределительного щита 0,4 кВ: состав электрооборудования щита, связь между
элементами щита, назначение элементов щита. Укажите вводные автоматы. Схема
щита представлена ниже (рисунок 10.1).
В
распределительный щит 0,4 кВ входит следующее оборудование:
1) На вводе в
распределительный щит 0,4 кВ:
- Вводные
автоматические выключатели ВА 53-39 (QF5, QF10) – 2 шт;
- Трансформаторы
тока ТШМ-0,66 – 6 шт (на вводных кабелях (шинах));
- Вводной
разъединитель РЕ-19 – 2 шт.
2) На отходящих
группах:
- Автоматические
выключатели ВА 53-35 – 16 шт;
- Трансформаторы
тока Т-0,66 – 51 шт;
-
Предохраниетели ПН-2 – 15 шт;
- Пускатели
электромагнитные КМВ – 1 шт, КМН – 1 шт.
3) Секционный
разъединитель РЕ-19 – 1 шт.
4) Прочее:
- Шины фазные –
шина АД31Т-5х50;
- шина N – сталь
полосовая 40х4.
Связь между
элементами щита:
На
вводе в распределительный щит стоят вводные автоматические выключатели, от них
идут шины АД31Т-50х5 до разъединителя РЕ-19. На эти же шины одеваются
трансформаторы тока ТШМ-0,66. От разъединителя идут шины до сборных шин щита
0,4 кВ АД31Т-50х5, к которым подключаются все шины, подключаемые к автоматическим
выключателям отходящих групп и предохранителя отходящих групп FU1-FU3. Сборные шины
секции 2 также состоят из двух раздельных участков шин, соединяемых между собой
или шинами АД31Т-50х5 или проводами ПВ1.
Сборные
шины первой и второй секций шин разделены между собой разъединителем РЕ-19.
К
автоматическим выключателям и предохранителям отходящих групп присоединены шины,
на которые устанавливаются трансформаторы тока и к которым присоединяются
отходящие кабели (в случае автоматических выключателей) или магнитные пускатели
(в случае предохранителей).
От магнитных
пускателей отходят провода (или шины) на сборные шины к которым 4
присоединяются отходящие группы через
предохранители (12 шт). К нижним губкам предохранителей подключаются отходящие
кабели.
На шину N приходит нулевая
жила питающего кабеля. Нулевая жила отходящих кабелей подключается к шине N.
Рисунок 10.1 – Схема распределительного щита 0,4 кВ
11. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ЗАЗЕМЛЯЮЩИХ УСТРОЙСТВ
Определить
допустимое сопротивление заземляющего устройства согласно требованиям ПУЭ.
Рассчитать число вертикальных электродов для заземляющего устройства ТП.
Напряжение
подстанции 35/6 кВ. Режимы работы нейтралей на обоих напряжениях –
изолированная нейтраль. Токи замыкания на землю: на напряжении 35 кВ - 8 А, а
на 6 кВ – 25 А. Собственные нужды ТП получают питание от трансформатора 6/0,4
кВ. На стороне 0,4 кВ режим работы нейтрали – глухо заземленная. Естественных
заземлений на ТП нет. Грунт суглинок. Заземляющий контур имеет размеры 20х10 м.
Считаем,
что на подстанции используется общее заземляющее устройство на напряжении до и
выше 1000 В. Удельное сопротивление грунта (суглинок) – ? = 100 Ом•м. План
заземляющего устройства показан на рисунке 11.1.
Рисунок 11.1 – План заземляющего устройства
1- Площадь, занятая оборудованием, 2 – заземляющий контур,
3- ограждение подстанции.
Так
как на подстанции используется общее заземляющее устройство на напряжении до и
выше 1000 В, то сопротивление заземляющего устройства определяется по формуле:
Для
РУ-6 кВ
А
Для
РУ-35 кВ
А
Учитывая, что заземляющее устройство
общее для РУ до 1000 В и выше 1000 В, принимаем согласно ПУЭ R3 = 4
Ом.
2. Заземляющее
устройство намечаем в виде контура из полосы 40x4 мм, проложенной на глубине 0,7 м вокруг подстанции и
вертикальных стержней длиной 5 м
и диаметром d = 12 мм
на расстоянии а = 5 м
друг от друга. Общая длина полосы lп = 80
м, предварительно принимаем количество стержней - 16.
3.
Сопротивление искусственных заземлителей Rиск = Rз = 4 Ом.
4. Определяем
расчетное сопротивление грунта:
,
где kс – коэффициент сезонности, для вертикальных электродов
kс = 1,15, для горизонтальных
электродов kс = 2,0.
Ом
Ом
5. Определяем
сопротивление вертикального заземлителя
,
где t – глубина заложения, равная
расстоянию от поверхности земли до середины заземлителя, t = 1,7 + 2,5 = 4,2 м;
Ом
Определяем количество вертикальных
заземлителей:
,
где ?в – коэффициент
использования вертикальных заземлителей, при a/l = 1, nв = 16 ?в = 0,50.
.
Принимаем 16 вертикальных электродов.