Расчёт узловой подстанции 110/10

^{Выключатели предназначены для  эксплуатации на открытом воздухе в районах  сумеренным и холодным климатом (исполнение У1 и УХЛ1) и 
соответствуютмеждународным и российским стандартам. 
Достоинства:}

^{- Заземленный резервуар (повышенная безопасность);}

^{- Повышенная сейсмостойкость (низкий центр тяжести);}

^{- Минимальная необходимость в обслуживании;}

^{- Повышенная надежность, безопасность и простота конструкции;}

^{- Встроенные трансформаторы тока;}

^{- Минимальное время монтажа;}

^{- Пластиковые вводы с кремнийорганической резиной}

 

По каталогу выбираю разъединитель типа: РГ-110/1000. УХЛ1

 

Таблица 5-Выбор выключателя и разъединителя.       

№	Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
			ВГБУ-110У1	РГ-110/1000 УХЛ1
1	кВ	110	126кВ	110кВ
2	А	183	2000	1000
3		1,62	20,36	-
4	кА	2,61	50	31,5
5	кА	5,93	125	80
6	кА²·с	5,11	50²·3=7500	40²·3=4800
7	Привод		Моторный	ПРГ-6

 

Проверка  по отключающей способности:

 

3.1.2 Выбор трансформаторов тока.

По каталогу выбираю встроенные трансформаторы тока типа:ТВ-110

 

Таблица 6 - Каталожные данные.

Тип ТТ	Uн, кВ	Ном. Ток		Z2 ВА	Дин. ст-ть		Тер. ст-ть.
		I1ном	I2ном		Кд	iдин.	Кт	Iт	tт
ТВ-110	110	200	5	60	16	-		20	3

 

 

 

 

 

 

Таблица 7- Сравнение  данных.

Расчетные данные.	Каталожные данные.
	ТВТ-110
U=110 кВ	U=110 кВ
Iраб.макс= 183 А	Iном=200 А
Вк=2,12 кА2с	кА2с

 

 

Перечень необходимых  измерительных приборов выбираю  по таблице 4.11 стр.362 [2]

Параметры приборов выбираю  по таблице П4.7 [2] 

Схема подключения приборов: 

 

Рис.3.1- Схема соединения вторичных цепей ТТ.

 

 

 

 

 

3.1.3 Выбор гибких шин.

Согласно ПУЭ § 1.3.28 шины в пределах РУ выбираются по допустимому  току с учетом минимального сечения  по коронированию из условия:

Iдоп ³Iр.м.

По таблице 7.35 [3] выбираю  провод марки:

АС-35/7

d=7мм

Iдоп=195 А>Iр.макс=183 А 

Поверка на схлестывание не производится т.к Iпо≤20кА.

Согласно [1] § 2.5.41 по условию  коронирования принимается минимальное сечение 35 мм² . Учитывая, что на ОРУ- 110 кВ расстояние меньше, чем на воздушных линиях, в данном разделе рассмотрим расчет:

Начальная критическая напряженность:

Где m=0,82 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода.

r₀ – радиус провода  =

Напряженность электрического поля вокруг не расщепленного провода:

 

Где U – максимальное линейное напряжение =121кВ

Дср – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз =1,26Д,

где Д – расстояние между соседними фазами.                   

Д=300 см.

Дср=1,26·300=378 см.

 

Проверка: провода не будут  коронировать, если наибольшая напряженность  поля у поверхности любого провода  не более 0,9·E0. Таким образом, условие образования короны можно записать в виде: 

 

кВ/см

По условию коронирования провод АС-35/7 проходит

Для крепления проводов на опоры выбираю подвесные изоляторы  типа:

ПС-35Д в колличестве 3 штук.

 

 

 

3.3Оборудование  10кВ.

 

1. Q – Выключатель вакуумный

3. ТА – трансформатор  тока 

4. ТV– трансформатор напряжения

5. Жёсткие шины.

 

На стороне 10кВ  подстанции принимаем к установке  комплектное распределительное устройство наружного исполнения КРУ 2-10.

КРУ предназначено  для приема и распределения электрической  энергии переменного трехфазного  тока промышленной частоты 50Гц на номинальное  напряжение 6-10кВ и комплектования распределительных  устройств 6 и 10кВ подстанции.

КРУ не предназначено для работы в среде, подвергающейся усиленному загрязнению, действию газов, испарений и химических отложений, вредных для изоляции, а также в среде, опасной в отношении взрыва и пожара.

Распределительное устройство КРУв  закрытом распределительном устройсве.

КРУ изготовляется в виде полностью собранного блока из шкафов свыполненным монтажом электрических схем. 
Единая жесткая конструкция собирается с помощью болтовых соединений, вертикальныхстоек и продольно-поперечных связей. 

       3.3.1. Выбор выключателя.

По каталогу выбираю выключатель  типа: Сименс 3АН5

Вакуумные силовые  выключатели Сименс 3АН5 являются трехполюсными силовыми выключателями, устанавливаемыми в помещении, для номинального диапазона напряжений от 12 кВ до 36 кВ. Вакуумный выключательустанавливается в вертикальном положении относительновакуумных прерывателей. В нормальных условиях эксплуатации вакуумный выключательне требует обслуживания в соответствии с положениями IEC 60594 и VDE 0670,часть 1000.

Минимальное значение температуры составляет: - 5 °C, максимальное - +40˚С. Безобледенения и приносимых ветром осадков. Условие: изоляционные детали в чистом состоянии.

Предельные  значения тока нагрузки l в зависимости от температуры окружающей среды T вакуумноговыключателя 3АН5 для расчетного Рис.3.3 - График зависимости              рабочего тока:                       

нагрузки  от температуры о.с.a) 800Ad) 2500 A

b) 1250A     c) 2000 A

 

 

Таблица13-Выбор выключателя.

№	Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
			Сименс 3АН5-122-2
1	кВ	10	12
2	А	1051	1250
3		8,98	40
3	кА	5,7	22.5
4	кА	8,98	16
5	кА	23,11	100
6	кА²·с	60,48	31,52 ·1=992,5
	Привод		Эл.моторный

 

Проверка  по отключающей способности:

 

 

Принимаем к  установке: для вводных и секционной ячеек выключатели Сименс 3АН5-122-2 I_н =1250А, для отходящих ячеек - Сименс 3АН5-122-1 I_н =800А.

 

3.3.2 Выбор трансформатора  тока

По таблице5.9 [3] выбираю трансформаторы тока типа: Т0Л-10-400/5

Таблица 14-Каталожные данные.

Тип ТТ	Uн, кВ	Ном. Ток		Z2 для кл. 0,5	Дин. ст-ть		Тер. Ст-ть.
		I1ном	I2ном		Кд	i дин.	Кт	Iт	tт,с
ТОЛ-10	10	1200	5	0,4	-	52	-	17.5	1

 

 

Таблица 15-Сравнение данных.

Расчетные данные.	Каталожные данные.
	Т0Л-10-400/5
Uуст=10 кВ	Uн=10 кВ
Iраб.макс= 1051А	Iном=1200 А
iу=23,11	Iдин=52 кА
кА²·с60,48	17,52 ·1=306

 

Проверка на динамическую стойкость.

 

Проверка термическую стойкость.

 

 

 

Проверка трансформатора по классу точности

R_кат≥R_номт+R_приб+R_пров

Сопротивление переходных контактов

R_конт=0,05 Ом

Определяем сопротивление приборов

 Ом

где S_a – мощность наиболее загруженной фазы(таблица)

I_2тт²  - номинальный ток вторичной обмотки трансформатора тока.

Перечень необходимых  измерительных приборов выбираю  по таблице 4.11 стр. 362 [2]

 

Параметры приборов выбираю  по таблице П4.7 [2].

Таблица 16- Вторичная нагрузка ТТ.

Прибор		Тип		Мощность ток. кат. ВА		Нагрузка, ВА
						А		В		С
Амперметр	Э-335		0,5		0,5		-		-
Ваттметр	Д-335		0,5		0,5		0,5
Счетчик акт. и реакт. энергии.	ПСЧ-4АР.05.2		0,3		0,3		-		0,3
			Итого:		1,3		0,5		0,3

 

Определяем сопротивление проводов

R_пров=R_кат-R_конт-R_прб=0,4-0,052-0,05=1,318 Ом

где  R_кат – номинальная нагрузка в омах для класса точности трансформатора тока равного 0,5 [3] Таблица 5.10

Расчётная длина проводов

l_р=К_сх·l=1,73·4=6,92 м

где К_сх – коэффициент зависимости от схемы соединения трансформаторов тока.

Находим минимально допустимое сечение  проводов

 мм²

Выбераем провод АПВ –(1х4).

 

3.3.3Выбор трансформатора  напряжения:

 

 

Таблица 17- Вторичная нагрузка ТН.

Прибор		Тип	Sодной обмотки	Число обмоток	Число приборов	Общая потребляемая мощность S, В∙А
Вольтметр (сборные шины)		Э - 335	2	1	1	2
Ваттметр	Ввод 10 кВ	Д – 335	1,5	2	1	3
Счётчик активной и реактивной энергии		ПСЧ- 4АР.05.2	2	1	1	2
Счётчик активной и реактивной энергии	Линии10кВ	ПСЧ-4АР.05.2	2	1	4	8
Итого		-	-		-	13

 

Согласно  рассчитанной мощности выбираем Т.Н.

Выбор производим:

• По напряжению установки

U_уст ≤ U_ном

U_уст = 10 кВ ≤ U_ном = 10 кВ

• По конструкции и схеме соединения: принимаем трансформатор внутренней установки со схемой включения звезда.
• По классу точности: принимаем класс точности равный 0,5.
• По вторичной нагрузке:

S_2Σ≤ S_ном

S_2Σ = 13 В · А ≤ S_ном = 3 · 50 = 150 В · А

Принимаем к установке ЗНОЛ.06-10УЗ.

 

 

3.3.4. Выбор шин10 кВ.