Выбор коммутационных аппаратов

6 Выбор коммутационных аппаратов

6.1 Выбор и проверка выключателей РУ 110 кВ

Т.к. обычно РУ напряжением 110 кВ и выше сооружаются открытыми, то в качестве РУ 110 кВ проектируемой подстанции принимается открытое распределительное устройство, оснащенное элегазовыми выключателями.

Все аппараты ОРУ располагаются на невысоких основаниях (металлических или железобетонных). По территории ОРУ предусматриваются проезды для возможности механизации монтажа и ремонта оборудования.

Выключатели выбираются по:

1) назначению и роду установки;

2) конструктивному исполнению (с большим объемом масла, с малым объемом масла, воздушные и так далее);

3) номинальному напряжению установки
, (6.1)
где U_ном – номинальное напряжение выключателя, кВ ;

^{Uсети ном}– номинальное напряжение сети в месте установки выключателя.

4) длительному току

5) отключающей способности

Проверка выбранных выключателей производится по:

1) условию термической стойкости
, ^(6.4)
где B_{k. расч} ^{- расчетное значение теплового импульса, выделяющегося при трех}фазном к.з., кА²с;

или
^{, (6.5)}

2) условию динамической стойкости

Результаты выбора и проверки выключателей сводим в таблицу 6.1

6.2 Выбор и проверка выключателей РУ 10 кВ

Для проектируемой подстанции в качестве распределительного устройства низкого напряжения предусматривается установка комплектного распределитель- ного устройства наружной установки (КРУН). Оно предназначено для открытой установки вне помещения. КРУН состоит из металлических шкафов со встроен- ными в них аппаратами, приборами, устройствами защиты и управления.

Шкафы КРУН изготовляются на заводах, что позволяет добиться тщатель- ной сборки всех узлов и обеспечения надежной работы электрооборудования. Шкафы с полностью собранным и готовым к работе оборудованием поступают на место монтажа, где их устанавливают, соединяют сборные шины на стыках шка- фов, подводят силовые и контрольные кабели.

Для ячеек КРУН 10 кВ проектируемой подстанции принимаем к установке вакуумные выключатели.

6.3 Выбор и проверка разъединителей, отделителей и короткозамыкателей

Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток. При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.

Выбор разъединителей, отделителей осуществляется аналогично выбору выключателей по:

1) роду установки;

2) конструктивному исполнению;

3) номинальному напряжению установки (выражение 6.1)

4) длительному току (выражение 6.2)
Проверка выбранных аппаратов производится аналогично проверке выключателей по выражениям (6.4 – 6.6).

Результаты выбора и проверки выключателей сводим в таблицу 6.4

7 Выбор проводников для основных цепей электрических подстанций

На подстанциях в распределительных устройствах открытого типа (35 кВ и выше) обычно применяется гибкая ошиновка проводами марки АС или жесткая ошиновка алюминиевыми трубами.

Соединение трансформатора с закрытыми или комплектными распределительными устройствами 6—10 кВ осуществляется гибким подвесным токопроводом, шинным мостом или закрытым комплектным токопроводом.

В самом распределительном устройстве 6 – 10 кВ применяется жесткая ошиновка.

Сечение шин (как жестких, так и гибких) выбирается по допустимому длительному току по условию
, (7.1)
где – длительно допустимый ток для выбранного провода, А;

^{– ток утяжеленного режима работы проходящий по проверяемому участ-} ку, А.

Выбранные шины (как жесткие, так и гибкие) проверяются по условию термической стойкости токам к.з. по выражению

На электродинамическое действие токов к.з. выбранные гибкие шины проверяются только при

Произведем выбор сечения гибких шин для распределительного устройства высокого напряжения, выполненных проводами марки АС. Значение тока утяжеленного режима работы проходящего по проверяемому участку равно 104,97 А. Соответственно по выражению (7.1) принимаем предварительно провод АС-95/16, т.к.
³³⁰  104,97^.
Проверим выбранные шины по условию термической стойкости токам к.з. по выражению (7.2)
,
95 50,62 .
Условие выполняется.

Соединение трансформатора с комплектным распределительным устройством 10 кВ осуществим шинным мостом.

Т.к. в качестве распределительного устройства низкого напряжения предлагается применить комплектное распределительное устройство наружной установки, то выбор и проверка шин будет сводится к выбору схемы главных цепей каме ры КРУН, отвечающей требуемым расчетным значениям токов.

Выбор производится аналогично выбору высоковольтных выключателей по выражениям (6.1) и (6.2), а проверка по условиям термической и динамической стойкости по выражениям (6.4) – (6.6).

Выбираем шкафы серии К-59 с номинальным током сборных шин 1000 А,
.
Условие выполняется.

Выполним проверку по условию динамической стойкости

Выполним проверку по условию термической стойкости

Для вводных ячеек выбираем главную схему 04 или 041 «Ввод шинный», для ячейки секционного выключателя схему 03 «Секционный выключтель» и 05 «Секционный разъединитель». Для отходящих линий – схему 02 или 021 «Отхо дящая кабельная линия». Для трансформатора напряжения 10 кВ - схема 06 «Трансформатор напряжения».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовом проекте рассмотрены вопросы проектирования трансформатор-ной подстанции 110/10 кВ. Проект выполнен в соответствии с нормами и основными расчетами, построении графиков нагрузок.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. 
   Идельчик В.И «Электрические сети и системы» / Учебник для вузов / В.И Идельчик – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 351 с. – Текст: непосредственный.
   
2. 
   Курсовое проектирование по электрическим сетям: учеб. пособие / сост. К. А. Душутин, А. В. Дудин. – Саранск, 2014. – 80 с. – Текст: непосредственный.
   
3. 
   Крюков К.П., Новгородцев Б.П. Конструкции и механический расчет линии электропередачи. / К.П Крюков, Б.П Новгородцев - Л.:Энергия, 1979.-392 с. - Текст: непосредственный.
   
4. 
   Мельников Н.А. «Электрические сети и системы» / Н.А Мельников - М.: Энергия, 1972. – 78 с. – Текст: непосредственный.
   
5. 
   Мызин А.Л. Воздушные линии электропередачи: Механическая часть, экология, эксплуатация: Учеб. пособие. /Екатеренбург: Изд-во Урал. гос. техн. ун- та, 1999. - 72 с. – Текст: непосредственный.
   
6. 
   Солдаткина Л.Н. «Электрические сети и системы» / Л.Н Солдаткина - М.: Энергия, 1972 – 216 с. – Текст: непосредственный.