- •1 Введение
- •2 Расчет мощности подстанции
- •2.1 Расчёт мощности тяговой подстанции постоянного тока
- •2.2 Мощность нетяговых потребителей
- •Все нетяговые потребители:
- •2.3 Полная расчетная мощность для выбора главных понижающих трансформаторов
- •2.4 Выбор главных понижающих трансформаторов
- •2.5 Определение полной мощности подстанции
- •3 Расчёт максимальных рабочих токов
- •4 Расчёт параметров короткого замыкания
- •4.1 Расчётная электрическая схема (см. Лист)
- •4.2 Базисные условия
- •4.3 Эквивалентная электрическая схема замещения
- •4.4 Основные формулы для преобразования схем замещения
- •4.5 Расчёт параметров цепи короткого замыкания (за исключением тяговой сети)
- •4.6 Расчёт токов короткого замыкания в тяговой сети постоянного тока 3,3 кВ
- •5 Выбор токоведущих частей и электрического оборудования подстанций
- •5.1 Выбор и проверка токоведущих частей
- •5.2 Выбор и проверка изоляторов
- •5.2.1 Подвесные изоляторы
- •5.2.2 Опорные изоляторы
- •5.2.3 Проходные изоляторы
- •5.3 Выбор и проверка высоковольтных выключателей переменного тока
- •5.4 Выбор быстродействующих выключателей постоянного тока
- •5.5 Выбор и проверка разъединителей
- •5.6 Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока
- •5.7 Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения
- •5.8 Выбор реакторов
- •5.9 Выбор высоковольтных предохранителей
- •5.9 Выбор оборудования для защиты от перенапряжений
- •5.10.1 Защита от грозовых перенапряжений и волн, набегающих с линии
- •5.10.2 Защита электрических подстанций от прямых ударов молнии
- •5.11 Расчёт заземляющего устройства подстанции
- •Выбор аккумуляторной батареи
- •6 Релейная защита
- •6.0.Защита вводов подстанции.
- •6.0.1 Дистанционная защита
- •6.0.2 Т.О. Вводов подстанции:
- •6.1 Защита главных понижающих трансформаторов
- •6.1.1 Максимальная токовая защита трансформатора
- •6.1.2 Защита от перегрузок трансформаторов
- •6.1.3 Токовая отсечка гпт
- •6.1.4 Дифференциальная защита
- •6.1.5. Газовая защита гпт.
- •6.1.6. Термическая защита гпт.
- •6.2 Защита вводов в распределительные устройства низшего напряжения 10 кВ
- •6.8 Защита преобразовательных агрегатов
5.1 Выбор и проверка токоведущих частей
К токоведущим частям подстанций относятся сборные шины распределительных устройств, присоединения к ним, ошиновка, соединяющая электрические аппараты друг с другом согласно однолинейной схемы, а также вводы и питающие линии.
5.1.1 Выбор по нагреву и проверка на термическую стойкость гибких токоведущих частей
Условие выбора:
Iдоп ≥ Iр. max (5.1)
Проверка на термическую стойкость:
qв ≥ qmin (5.2)
где
qв – выбранное сечение провода, мм2;
qmin – минимально допустимое сечение провода по режиму КЗ, мм2;
qmin = (√Вк · 103) / С, мм2 (5.3)
где
Вк – тепловой импульс тока КЗ для расчётной точки подстанции, кА2с;
С – коэффициент, учитывающий соотношение максимально допустимой температуры провода и температуры при нормальном режиме работы;
Вводы подстанций 110кВ:
АС – 150
Iр. max = 410А
qв = 150
qmin = 6614.3 / 88 = 75.16, qв ≥ qmin
Сборные шины первичного напряжения 110 кВ:
АС – 150
Iр. max = 287.36А
qв = 150
qmin =75,16 qв ≥ qmin
Вводы ГПТ:
АС - 150
Iр. max = 147.3А
qв = 150
qmin = 75,16 qв ≥ qmin
Вводы 10 кВ:
На каждую фазу по 2 провода АШПС – 120/8
Iр. max = 1618А
Iдоп = 1900-8% =1748А (данные уменьшаютя на 8% в связи с тем, чтошины устанавливаются плашмя)
Шины– 3,3 кВ:
А 80/6
Iр. max = 910.4 А
Iдоп = 1058 А
Эти же шины устанавливаются на СШ-10, и на вводах преобразовательных трансформаторов
5.1.2 Выбор по нагреву и проверка на электродинамическую стойкость жёстких токоведущих частей (шин)
Условие выбора: Iдоп ≥ Iр. max
Проверка на электродинамическую стойкость
σрасч ≤ [σ]доп (5.4)
где
σрасч – механическое напряжение в шине, вызванное ударным током КЗ, МПа;
[σ]доп – допустимое механическое напряжение для выбранного материала шины, МПа;
σрасч = [(√3 i2уL2) / W·а]·10-8, МПа (5.5)
где
iу – ударный ток трёхфазного КЗ, кА;
L – расстояние между соседними изоляторами одной фазы, м;
а – расстояние между осями шин соседних фаз, м;
W – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, м3;
Для прямоугольных шин, расположенных плашмя, м3;
W = (вh2)/6 (5.6)
где
в – узкая сторона прямоугольной шины (ребро), м;
h– широкая сторона прямоугольной шины, м;
5.1.3 Выбор по нагреву и проверка на термическую стойкость кабелей
Условие выбора: Iдоп ≥ Iр. max
Uн ≥ Uраб
Проверка на термическую стойкость:
qв ≥ qmin (5.7)
где
qв – выбранное сечение жилы кабеля, мм2;
qmin – минимально допустимое сечение жилы кабеля по режиму КЗ, мм2;
qmin = (√Вк · 103) / С, мм2 (5.8)
где
Вк – тепловой импульс тока КЗ для расчётной точки подстанции, кА2с;
С – коэффициент, учитывающий соотношение максимально допустимой температуры кабеля и температуры при нормальном режиме работы;