Реконструкция подстанция ТП 35/10 кВ

Контактные ножи разъединителя на 1000А выполнены из двух медных параллельных шин, установленных "на ребро", один конец которых гибкими связями соединён с контактным выводом, а на другом образован разъёмный контакт. Контактные ножи разъединителей на 2000 и 3150А состоят из двух контактных ножей на 1000А. В заземляющее устройство разъединителя входят ножи заземления, стационарно установленные на цоколе разъединителя и неподвижный контакт, установленный на главном контактном ноже. Основные части разъединителей, выполненные из чёрных металлов, имеют стойкое антикоррозийное покрытие - горячий или гальванический цинк.

 

Условия эксплуатации

Температура окружающей среды от +40С до -60С - для исполнения УХЛ1;

и от -10С до +45С - для исполнения Т1;

Относительная влажность воздуха до 100% при температуре +25С;

толщина корки льда до 10мм - для разъединителей 35 и 110кВ;

до 20мм - для разъединителей 150 и 220кВ;

Скорость ветра без гололёда 40 м/с;

скорость ветра с гололёдом не более 15 м/с;

Категория изоляции - "А" или "Б";

Климатическое исполнение - УХЛ1 и Т1.

Привод

Разъединители серии РДЗ приводятся в действие ПРГ-2Б УХЛ1.

Условное обозначение

В структуре условного обозначения принято:

Р	- разъединитель;
Д	- двухколонковый;
З	- наличие заземлителей;
2	- количество заземлителей;
35	- номинальное напряжение;
Б	- усиленное исполнение изоляции;
1000	- номинальный ток;
НУХЛ	- климатическое исполнение;
1	- категория размещения;

 

Принимаем разъединитель типа РДЗ-2-35/1000 и проверяем его по условиям

а).По напряжению установки

U уст. £ Uном.  кВ

35 £ 37 кВ

б).По току

Imax £ Iном. А 

73,7 < 1000  А

в).По электродинамической стойкости

iу £ iпр.с., где

iпр.с.- предельный сквозной ток при к.з., кА

iу-ударный ток при к.з., кА

10,7 < 64 кА [2]

г).По термической стойкости

Вк £ I2тер.* tтер.  кА2*с, где

Iтер.- предельный ток термической стойкости

Iтер.=25 кА [2]

tтер.- длительность протекания предельного тока термической стойкости

tтер.=4 с

Вк £ 252*4=2500 кА2*с

1,42 £ 2500 кА2*с

Принимаем к нему привод ПРН-220М [2]

 

7.4 Выбор трансформатора  тока на стороне 35 кВ

Принимаем трансформатор тока типа ТФЗМ 35-У1 вариант исполнения 200/5 А и проверяем его по условиям:

 

а).По напряжению установки

Uуст. £ Uном., кВ, где

35=35 кВ

Uном.- напряжение номинальное трансформатора тока

б).По току

Imax £ I1ном  кА, где

I1ном.- первичный номинальный ток трансформатора тока

73,7 < 200  кА

в).По электродинамической стойкости

iу £ iдин.  кА, где

iдин.- ток электродинамической стойкости трансформатора тока

10,7 < 20 кА

г).По термической стойкости

Вк £ I2тер.* tтер. кА2*с, где

Iтер.- ток термической стойкости трансформатора тока

Iтер.=15 кА

tтер.- время термической стойкости трансформатора тока. tтер.=3 с.

1,42 < 675 кА2*с

По всем параметрам этот трансформатор подходит , аналогом его является трансформатор тока ТВ-35/10 исполнения 200/5 А

К монтажу принимаем любой из этих трансформаторов.

 

7.5 Выбор выключателя  на стороне 35 кВ

Принимаем вакуумный выключатель типа ВВВ и проверяем его по условиям:

а). По напряжению установки

Uуст.£ Uном.

35=35 кВ

 

б). По длительному току

Imax £ Iном.

73,7 < 800 А

в). По отключающей способности

Iп.о. £ Iном.отк. кА

 

2 < 5,0 кА

iу t £ iа ном.=

*bн. *Iотк. ном.

t=1-номинальное время от начала к.з. до момента расхождения дугогасительных контактов

bн.- нормированное содержание апериодической составляющей в отключенном токе %

bн.=10 %

10,7 < 1,4 * 10 * 5

10,7 < 70 кА

г). По электродинамической стойкости

Iп.о. £ iдин.

2 < 10  кА

д). На термическую стойкость выключатель проверяют по тепловому импульсу тока к.з.

Вк £ Iтер.2 * tтер.  кА2*с

1,42< 262*4

1,42 < 2704  кА2*с

Принимаем к нему привод ПП-67

 

Выбор оборудования на стороне 10 кВ

7.7 Выбор ошиновки 10 кВ 

Ошиновку выполняем жесткими шинами прямоугольного сечения.

а). Шины выбираем по длительно допустимому току:

Imax £ Iдоп  А

Imax=Рнагр/

*Uн=4389/ *10=258 А

Принимаем шины прямоугольным сечением алюминиевые, одна полоса на фазу, размером 25*3 мм, для которых ток допустимый

Iдоп=265 А [2]

258 < 265 А

 

 

б).Проверяем шины на термическую стойкость

gmin £ g мм2 , где

g-выбранное сечение,

gmin-минимальное сечение проводника по термической стойкости.

gmin=ÖВк/С ,где

Вк- тепловой импульс,

С- коэффициент, соответствующий разности выделенного тепла в проводнике до и после короткого замыкания. С=91

Вк=Iп.о.2*(tотк+Ta), где

Iп.о.2=0,5 кА

tотк=0,18 с

Ta=0,115 с

Вк=0,52*(0,18+0,115)=0,073 кА2*с

gmin=Ö0,073 / 91=3,0 мм2

Сечение выбранных шин удовлетворяет условию термической стойкости.

Пролёт между изоляторами L при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц для алюминиевых шин, определяется по формуле:

L2 £ (173,2/200)*ÖJ/g , где

g -поперечное сечение шины

g =75 мм2,

J -момент инерции поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению изгибающей силы, см4

J=b*h3/12 , где

b -толщина шины

h -ширина шины

J = 0,3*2,53/12 = 0,39 см4

L2 £ (173,2/200)*Ö0,39/7,5 = 0,19 см2

L £ 0,43 м

Принимаем пролёт L=0,4 м

 

в). Проверка шин на механическую прочность

Определяем наибольшее удельное усилие при трёхфазном к.з.

F=

*10-7(iу2/a)  Н/м , где

a - расстояние между соседними фазами

а = 0,8 м

iу - ударный ток трёхфазного к.з. А

F=

*10-7*(30002/0,8)=1,9 Н/м

Определим изгибающий момент

sрасч £ sдоп

для алюминиевых шин sдоп=40 МПа

sрасч=M/W=

*10-8(i2у*L2/W*a) , где

W -момент сопротивления шины относительно оси перпендикулярной действию усилия , см2

W=b*h2/6=0,3*2,52/6=0,31 см2

sрасч=1,7*10-8*(30002*0,432/0,31*0,8)=0,11 МПа

0,11 < 40 МПа

Шины механически прочны.

 

7.8 Выбор изоляторов 10 кВ

Для крепления ошиновки на стороне 10 кВ принимаем опорные изоляторы марки ОНШ-10-500.

 

7.9 Выбор предохранителей  на стороне 10 кВ

Предохранители токоограничивающие ПКТ, ПКН

Рисунок 7.9.1 Внешний вид ПКТ, ПКН

 

Предохранители предназначены для защиты силовых трансформаторов, воздушных и кабельных линий 10 кВ.  

Выбор предохранителей для защиты трансформаторов напряжения и собственных нужд производим по напряжению установки.

Uуст £ Uном

10 =10 кВ

Принимаем предохранитель типа ПКТ-10 для трансформаторов напряжения и ПКТ-10 для трансформатора собственных нужд.

 

7.9 Выбор разъединителей 10 кВ

Разъединитель — высоковольтный коммутационный аппарат, предназначенный для разъединения и переключения отдельных участков электрических цепей при отсутствии в них тока; создаёт видимый разрыв электрической цепи. Разъединители применяются в высоковольтных распределительных устройствах, главным образом для обеспечения безопасности профилактических и ремонтных работ на отключенных участках. В отдельных случаях с помощью разъединителей отключают небольшие токи (например, токи намагничивания трансформаторов небольшой мощности или токи ненагруженных линий небольшой длины).

Разъединители применяют также для секционирования шин и переключения электрических линий с одной системы шин распределительного устройства на другую.

Разъединитель состоит из подвижных и неподвижных контактов, укрепленных на изоляторах. Для приведения в действие подвижного контакта используется изолятор, с помощью которого он сочленяется с приводом.

Разъединители различают:

• по роду установки (внутренние, наружные);
• по числу полюсов (однополюсные, трёхполюсные и др.);
• по способу управления (ручные, дистанционные).

 

Для предотвращения ошибочных операций применяют механические, электрические или комбинированные блокировочные устройства, предотвращающие отключение или включение разъединителя, когда соответствующий высоковольтный выключатель находится в положении "включено". Разъединители должны обладать способностью длительно пропускать номинальный ток нагрузки, а также высокой термической и динамической устойчивостью (стойкостью) при сквозных токах короткого замыкания.

Разъединители серии РЛНД-1 предназначены для включения и отключения под напряжением обесточенных участков цепи высокого напряжения, а также заземления отключенных участков при помощи стационарных заземлителей.

 

Конструкция

Рисунок 7.9.2 - Разъединитель серии РЛНД-1

 

Разъединитель серии РЛНД-1 выполнен в виде трехполюсного (на одной раме) аппарата горизонтально-поворотного типа, каждый полюс которого имеет один поворотный и один неподвижный изоляторы, на которых расположена контактная система. Разъединитель имеет один или два стационарных заземлителя. Размыкаемые соединения главного и заземляющего контуров осуществляются через ламельные контакты, контактное нажатие в которых создается пружинами. Основные части разъединителя, выполненные из черных металлов, имеют стойкое антикоррозийное покрытие - горячий или гальванический цинк. Разъединитель РЛНД-1 -10Б выполнен на фарфоровых изоляторах, РЛНД-1-10,II и РЛНД-1-10.IV - на полимерных изоляторах с трекинг-эрозионностойким покрытием, имеющих высокие разрядные характеристики в загрязненном и увлажненном состоянии и механические характеристики, обеспечивающие надежную работу разъединителя при сейсмических воздействиях до 9 баллов по шкале МSК-64.

Условия эксплуатации

Температура окружающейсреды от +40°Сдо -6ОС;

Высота над уровнем моря не более 1000м;

Толщина корки льда до 10 мм;

Скорость ветра без гололеда не более 40 м/с;

Скорость ветра с гололедом не более 15 м/с.

Привод

Разъединители серии РЛНД управляются приводом ПРГ-2 УХЛ1 или ПРН-10 МУ1. Приводы имеют механическую блокировку между главными ножами и заземлителями.

Условное обозначение

В структуре условного обозначения РЛНД-X-10Б-XXXН УХЛ1 принято:

Р	- разъединитель;
Л	- линейный;
Н	- наружной установки;
Д	- количество опорных изоляторов (два);
I	- исполнение с неподвижнымконтактнымвыводом  на поворотном изоляторе;
1, 2	- количество заземлителей;
10	- номинальное напряжение;
Б	- усиленное исполнение изоляции;
200,400	- номинальный ток;
Н	- повышенной надежности;
УХЛ	- климатическое исполнение;
1	- категория размещения;

 

Предлагаем следующие виды разъединителей: РЛНД-10/400, РВЗ-10/630, РВФЗ-10/630, РДЗ-10/630 и РДЗ-110/1000.

а). По напряжению установки

Uуст £ Uном кВ

10=10 кВ

принимаем разъединитель РВЗ-10 [2]

 

б). По току

Imax £ Iном, А

258 < 400 А

в). По электродинамической стойкости

Iп.о. £ Iпр.с. , кА

0,5 < 41 кА

г). По термической стойкости

Вк £ Iтер2*tтер

Iтер- предельный ток термической стойкости,

Iтер=16 кА

tтер- допустимое время протекания тока,

tтер=1 с

Вк £ 162*1=256 кА2*с

0,073 < 256 кА2*с

Тип привода ПР-10. [2]

 

7.10 Выбираем выключатель 10 кВ

Выключатели предназначены для частых коммутаций электрических цепей в нормальных и аварийных режимах в ячейках комплектных распределительных устройств в электрических сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с напряжением 6-10 кВ и для замены маломасляных выключателей в действующих КРУ, КСО и других распределительных устройствах.

Основные параметры

	ВБТЭ-М (М1)-10-20	ВБТЭ-М (М1)-10-31,5
Номинальное напряжение, кВ	10
Номинальный ток, А	630,1000,1600
Номинальный ток отключения, кА	20	31,5
Собственное время вкл., с, не более	0,1
Собственное время откл., с, не более	0,03
Ток потребления электромагнита:   влючения, А, не более  отключения, А, не более	60  2,0(1,0)
Номинальное напряжение питания цепей управления:   постоянного тока, В   переменного тока, В	-220 (-110*) -220,50 Гц
Привод	электромагнитный
Климатическое использование	У2
Масса, кг, не более	96...112 в зависимости от исполнения
Габаритные размеры, мм	612x550x738