17. Выбор и проверка аппаратуры высокого напряжения ячейки питающей линии
Согласно ПУЭ электрические аппараты выбирают по роду установки, номинальному току и напряжению, проверяют на динамическую и термическую устойчивость. Ячейка питающей линии представляет собой комплектное распределительное устройство наружной или внутренней установки. КРУН комплектуется двумя разъединителями с короткозамыкателями (QS) для создания видимого разрыва цепи при проведении профилактических и ремонтных работ обслуживающим или оперативным персоналом, выключателем нагрузки (QF) и комплектом трансформаторов тока (ТА), которые служат для питания приборов релейной защиты и приборов учёта электрической энергии. Однолинейная упрощённая схема КРУН представлена на рис.
Рисунок 17.1 - Однолинейная упрощённая схема КРУН.
Для выбора и проверки электрических аппаратов высокого напряжения целесообразно составить таблицу, куда вносятся исходные данные места установки аппарата и его каталожные данные.
Таблица 17.1 - Сравнение исходных данных места установки, с параметрами выключателя, разъединителя, трансформатора тока
|
Исходные данные места установки |
Параметры выключателя |
Параметры разъединителя |
Параметры Трансформатора тока |
|
Тип ВП-35 |
Тип РНД(З)-35/1000 |
Тип ТПОЛ-35 |
|
|
Uном = 35 кВ |
35 кВ |
35 кВ |
35 кВ |
|
Iном =24,106 А |
0,4 А |
1000 А |
400 А |
|
3,581 кА |
5 кА |
- |
- |
|
5,065 кА |
16 кА |
64 кА |
100 кА |
|
6,3 кА |
25 кА |
1,6 кА |
Как видно из таблицы 17.1 параметры всех выбранных аппаратов удовлетворяют предъявляемым требованиям.
18. Выбор и проверка высоковольтной и низковольтной аппаратуры на подстанции
Разъединитель QS1 выбирается по тем же условиям, что и разъединитель питающей линии:
тип РНД(З)-35/1000;
номинальный ток 1000 А;
номинальное напряжение 35 кВ;
амплитуда сквозного тока 64 кА;
ток термической стойкости 25 кА
Для защиты трансформатора с высокой стороны устанавливаются предохраните FU1 – FU3. Ток плавкой вставки предохранителя выбирается по условию
А.
Принимается предохранители типа ПК-16 с током плавкой вставки 16 А.
Шины 0,4 кВ подключаются к трансформатору через рубильник QS2 типа Р2315 с номинальным током 600А.
Трансформаторы тока ТА1-ТА3 типа ТК20 служат для питания счётчика активной энергии СА4-И672.
Линия уличного освещения защищается предохранителями FU4-FU6, типа НПН-2 с номинальным током плавкой вставки 16А, управление уличным освещением осуществляется магнитным пускателем КМ типа ПМЛ.
Выбор автоматических выключателей на отходящих линиях производится исходя из следующих условий
1. , кс.з = 1;
2. ;
3. ;
4. .
Линия №1 Максимальный ток – 6,257 А, ударный ток – 2,08 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 1005,036 А, однофазный ток короткого замыкания – 561,452 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2063 с током теплового расцепителя 8 А, током электромагнитного расцепителя 96, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 8 А>6,257 А;
2. 15 кА>2,08 кА;
3. 1005,036/96=10,469;
4. 561,452/96=5,848
Линия №2 Максимальный ток – 45,448 А, ударный ток – 0,578 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 352,013 А, однофазный ток короткого замыкания – 183,942 А. К установке принимается автоматический выключатель А3163 с номинальным током А, током теплового расцепителя 50 А, током электромагнитного расцепителя 500, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 50 А>45,448 А;
2. 15 кА>0,578 кА;
3. 352,013/500=0,704;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 125 А. Получаем коэффициент: 2,816
4. 183,942/500=0,367
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 125 А. Получаем коэффициент: 1,471 Следовательно все условия выполняются
Линия №3 Максимальный ток – 90,655 А, ударный ток – 0,861 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 474,812 А, однофазный ток короткого замыкания – 271,27 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2056 с номинальным током А, током теплового расцепителя 100 А, током электромагнитного расцепителя 1200, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 100 А>90,655 А;
2. 15 кА>0,861 кА;
3. 474,812/1200=0,395;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 1,582
4. 271,27/1200=0,226
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 300 А. Получаем коэффициент: 0,904
Линия №4 Максимальный ток – 58,534 А, ударный ток – 0,552 кА, двухфазный ток короткого замыкания – 334,351 А, однофазный ток короткого замыкания – 178,793 А. К установке принимается автоматический выключатель АЕ2064 с номинальным током А, током теплового расцепителя 63 А, током электромагнитного расцепителя 756, и током динамической стойкости 15 кА.
1. 63 А>58,534 А;
2. 15 кА>0,552 кА;
3. 334,351/756=0,442;
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет третьему условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 1,769
4. 178,793/756=0,236
Выбранный автоматический выключатель не удовлетворяет четвертому условия. Дополнительно устанавливаем защитную приставку ЗТ-0,4 с током уставки от однофазного КЗ 189 А. Получаем коэффициент: 0,945 Следовательно все условия выполняются
19. Выбор устройств от перенапряжений
Защиту подстанций напряжением 20 – 35 кВ выбирают в зависимости от их мощности. Если мощность подстанции менее 630 кВА, на каждой ее системе шин устанавливают комплект вентильных разрядников, расположенных возможно близко к трансформаторам и присоединенных к заземляющему контуру подстанции кратчайшим путем. Кроме того, на расстоянии 150 – 200 м от подстанции на всех подходящих воздушных линиях монтируют комплекты трубчатых разрядников РТ-1 или заменяющих их защитных искровых промежутков ПЗ-1 (при токах короткого замыкания, меньших нижнего предела, гасящегося трубчатыми разрядниками). Сопротивление заземления этих разрядников РТ-1 или промежутков ПЗ-1 должно быть не более 10 Ом.
На питающих линиях для защиты разомкнутых разъединителей или выключателей у приемных порталов или у вводов в закрытое распределительные устройства дополнительно устанавливают трубчатые разрядники РТ-2 или защитные промежутки ПЗ-2, присоединяя их к заземляющему контуру подстанции. Подстанции мощностью 630 кВ-А и больше защищают так же, но дополнительно все воздушные линии передачи, подходящие к этим подстанциям на расстояние 150 – 200 м, При этом трубчатые разрядники РТ-1 или защитные промежутки ПЗ-1 устанавливают в начале подходов линий передачи, защищенных тросами. Протяженные молниеотводы заземляют на каждой опоре подходов, причем импульсные сопротивления заземлений должны быть не более 10 Ом. В начале подхода к заземлению опоры присоединяют трос и разрядник РТ-1 или промежуток ПЗ-1. В конце подхода трое к заземленному контуру подстанции не присоединяют, а обрывают на первой опоре от подстанции. При этом пролет (50 – 60 м), не защищенный тросом, должен перекрываться защитными зонами стержневых молниеотводов, устанавливаемых для защиты открытых подстанций такой мощности.
20. Расчёт контура заземления подстанции
Сопротивление заземляющего устройства, к которому присоединена, нейтраль трансформатора, должно быть не более 4 Ом при номинальном напряжении 380 В. Это сопротивление должно быть обеспечено с учётом за-землителей нулевого провода ВЛ-0,38 кВ при количестве отходящих линий не менее двух. При этом сопротивление заземлителя, расположенного в не-, посредственной близости от нейтрали трансформатора, т.е. на ТП, и сопротивление повторного заземлителя не должны быть более 30 Ом. Сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода каждой ВЛ-0,38 кВ должно быть не более 10 Ом.
В сельских сетях в качестве заземлений рекомендуется применять угловую сталь. Сопротивление одного электрода из угловой стали, погруженного вертикально с вершиной на поверхности земли, определяется по формуле
,
где bуг – ширина уголка, м;
р – удельное сопротивление грунта, Ом м;
1с. – длина стержня, м.
18,849×6,7=126,295 Ом
Предварительное число стержней одиночного повторного заземления нулевого рабочего провода, которое нужно выполнить на концах ВЛ длиной более 200 м и на вводах от ВЛ к электроустановкам, подлежащим занулению, определяется по формуле
,
Число стержней на ТП без учета взаимного экранирования
,
Зная под, lод и а – расстояние между стержнями, по приложению П.1 [Л1] определяется коэффициент взаимного экранирования ηс.
Тогда результирующее сопротивление стержневых заземлителей на ТП определяется по формуле
126,295/19,2=6,577Ом.
Сопротивление соединительной полосы вп = 40мм, длиной l = 33 м,
проложенной на глубине h = 0,5м с учетом коэффициента экранирования ηc
определяется по формуле
,
Ом,
расчетное сопротивление заземляющего устройства одиночного повторного заземлителя на ВЛ-0,38 кВ не должно превышать 30 Ом
,
Ом.
Если на одной линии ВЛ-0,38 кВ имеется п одиночных повторных заземлителей, то сопротивление заземлителей нулевого рабочего провода не должно превышать 10 Ом
,
Ом.
Тогда при количестве отходящих линий ВЛ-0,38 кВ сопротивление нейтрали трансформатора ТП не должно превышать 4 Ом
,
Ом.
21. Определение себестоимости распределения электроэнергии
Эта себестоимость складывается из отчислений на амортизацию и текущий ремонт соответствующих звеньев передающего устройства, стоимости потерь электроэнергии в этих звеньях и расходов на их обслуживание и эксплуатацию. Чтобы определить стоимость ежегодных отчислений на амортизацию и текущий ремонт, необходимо вычислить стоимость сооружений
,
где Кт.п – стоимость КТП;
К0,38 – стоимость сооружения линий 0,38 кВ.
К=10000+60000×1,628=107733,233руб.
Отчисления от капиталовложений определяются по формуле
,
где Ен – нормативный коэффициент эффективности, Ен= 0,12.
руб.
Издержки на амортизацию вычисляются по формуле
,
где ра = 0,064 и ра = 0,05 нормативы амортизационных отчислений капитальных затрат для ТП и ЛЭП.
руб.
Стоимость обслуживания линий 0,38 кВ и трансформаторной подстанции
где γ – стоимость одной условной единицы, γ = 35 руб;
п – количество условных единиц.
Количество условных единиц определяется по формуле
,
3,909+2.5=6,409,
24,326 руб.
Стоимость потерь энергии в трансформаторе и ВЛ-0,38 кВ определяются по формуле
,
где С0 – 1кВт ч потерянной энергии, С0 = 5коп;
ΔWmр – потери энергии в трансформаторе, кВтч;
ΔW0,38 – потери энергии в линиях 0,38 кВ, кВтч.
руб.
Общая стоимость потерь определяется по формуле
,
руб.
Стоимость 1 кВтч отпущенного потребителю от шин высокого напряжения ТП6 определяется по формуле
,
коп.
Список литературы
1. Коваленко В.В., Ивашина А.В., Нагорный А.В., Кравцов А.В. Электроснабжение сельского хозяйства. Методические указания к курсовому и дипломному проектированию. – СтГАУ, АГРУС, 2004. –99с.
2. Будзко И.А. Электроснабжение сельского хозяйства. –М., Агропромиздат, 1990. –496с.: ил.
3. Федоров А.А., Старкова Л.Е. Учебное пособие для курсового и дипломного проектирования по электроснабжению промышленных предприятий. Учебное пособие для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1987. –368с.: ил.
4. Справочник по электроснабжению промышленных предприятий. Промышленные электрические сети. /Под ред. А.А. Федорова и Г.В. Сербиновксого. –М.: Энергия, 1981.
5. Федосеев А.М. Релейная защиты электроэнергетических систем. Релейная защита сетей: Учеб. Пособие для вузов. –М.: Энергоатомиздат, 1984. –520с.: ил.
6. Андреев В.А. Релейная защита, автоматика и в системах электроснабжения: учебное пособие для вузов. –2-е изд., перераб. и доп. –М.: Высшая школа, 1985. –391с.:ил.
7. Шабад М.А. Расчеты релейной защиты и автоматики распределительных сетей. –3-е изд.. перераб. и доп. –Л.: Энергоатомиздат, 1985. –296с.:ил.
8. Курсовое и дипломное проектирование по электроснабжению сельского хозяйства. /Под ред. В.Ю. Гессен, Ф.М. Ихтейман, С.Ф. Симоновский, Г.Н. Катович, -М.: Колос, 1981. –208с.:ил.
9. Каганов И.П. курсовое и дипломное проектирование. –3-е изд. перераб. и доп. –М.: Агропромиздат, 1990. –391с.: ил.
10. Левин М.С., Мурадян А.Б., Серых Н.Н. Качество электроэнергии в сетях сельских районов. –М.: Колос, 1975. –324с.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
