Жесткая ошиновка открытых распределительных устройств станций и подстанций - Курсовая работа

Открытые РУ 110, 220 КВ для компактности часто используют жесткую ошиновку. Для жесткой ошиновки используются трубы алюминиевого сплава 1915Т, обладающего высокой прочностью, стойкостью к коррозии и хорошей свариваемостью.Число отходящих от РУ линий Максимальная мощность, передаваемая по линии, МВТ Коэффициент мощности, cos? Длина ЛЭП, км Климатическая зона по гололеду Климатическая зона по ветровой нагрузкеСчитая, что в ОРУ 220 КВ на одну рабочую секцию жестких шин возложена работа двух трансформаторов ТДЦ-80, определяется максимально возможный ток сборной шины: В качестве шин будет использоваться алюминиевый сплав 1915Т.тепловой импульсНаходим частоту собственных колебаний ?c где: l = 15 м - пролет между поддерживающими изоляциямиТак как выбранная шина имеет внешний диаметр d1 = 90 мм, а минимальный допустимый диаметр для ОРУ 220 КВ равен 24 мм, то это позволяет утверждать, что выбранная шинная конструкция по условиям коронирования подходит. d1 > dдоп d1 = 90 мм > dдоп = 24 ммГололедная нагрузка на шины, соответствующая I району по гололеду, составляет 5 мм гололеда на стенку, то есть тг.н. Масса одного метра длины шины d1 = 90 мм где: q - сечение трубы - 1335 мм2, ? - удельная масса алюминиевого сплава 1915Т - 2770 кг/м3где: іуд - ударный ток - 65 КА, - расстояние между фазами - 4 мСредняя ветровая нагрузка, действующая на единицу длины шины где: - плотность воздуха при температуре ? = - 100 С равна - 1,342 кг/м3; Нагрузка на изоляторы от ветрового воздействия В ОРУ 220 КВ два последовательно соединенных изолятора на 110 КВ образуют изолятор на 220 КВ.Сопротивление заземляющего устройства, используемого для различных назначений и различных напряжений, должно удовлетворять требованиям к заземлению того оборудования, для которого необходимо наименьшее сопротивление заземляющего устройства. Конструктивные схемы воздушных выключателей различны и зависят от их номинального напряжения, способа создания изоляционного промежутка между контактами в отключенном положении и способа подачи сжатого воздуха в дугогасительное устройство. К моменту размыкания этих контактов в камеру подается сжатый воздух из резервуара, создается мощное дутье, гасящее дугу. Необходимый изоляционный промежуток между контактами в отключенном положении создается в дугогасительной камере путем разведения контактов на достаточное расстояние или специальным отделителем, расположенным открыто. В выключателях напряжением 110 КВ и выше после гашения дуги размыкаются контакты отделителя и камера отделителя остается заполненной сжатым воздухом на все время отключенного положения, при этом в дугогасительную камеру сжатый воздух не подается и контакты в ней замыкаются.При выполнении курсового проекта был произведен выбор шин и расчет жесткой ошиновки для ОРУ 220 КВ, расчет защитного заземления.

Содержание

Введение

1. Исходные данные для проектирования

2. Выбор шин

3. Проверка шины на термическую устойчивость к токам КЗ

4. Проверка шин по частоте собственных колебаний

5. Проверка шин по условиям короны

6. Проверка шин на механическую прочность

6.1 Определение нагрузок от гололеда и собственного веса

6.2 Электродинамические нагрузки на шины от токов КЗ

6.3 Оценка воздействия ветровых нагрузок на жесткую ошиновку

7. Расчет защитного заземления

Заключение

Список используемой литературы

Распределительные устройства 110, 220 КВ и выше в общепринятой практике сооружаются как открытые РУ.

Открытые РУ 110, 220 КВ для компактности часто используют жесткую ошиновку. Для жесткой ошиновки используются трубы алюминиевого сплава 1915Т, обладающего высокой прочностью, стойкостью к коррозии и хорошей свариваемостью. Комплекты жесткой ошиновки позволяют снизить затраты на строительство.

ОРУ с жесткой ошиновкой могут применятся на всех подстанциях 110 КВ с трансформаторами до 80 МВА и на подстанциях 220/110 КВ с автотрансформаторами до 125 МВА.

Кроме сборных линий в ОРУ 110, 220 КВ, жесткими линиями целесообразно выполнять переходы над проезжей частью ОРУ.

При выполнении курсового проекта был произведен выбор шин и расчет жесткой ошиновки для ОРУ 220 КВ, расчет защитного заземления.

1. ПУЭ - 7 издание

2. В.И.Крупович. Справочник по проектированию электроснабжения. М.: Энергия. 1980г. 456 с.

3. Л.Д.Рожкова. Электрооборудование электрических станций и подстанций. М.: Академия. 2004г. 448с.

4. В.В.Яковлев, А.Н.Емцев, Н.А.Карпова. Прикладная механика. Братск. Изд-во БРГУ, 2013г. 132с.

Выбор аппаратуры ОРУ-220

1. Выбор высоковольтных выключателей

Таблица 1

Расчетные величины Каталожные данные выключателя типа ВВБ-220 40/2000ХЛ1 Условия выбора

Uyct=220 КВ Uн=220 КВ Uyct?Uном

Іраб.форс=628 А Іном=2000 А Іраб.форс? Іном

I’’=0,628 КА Іпр.с=40 КА I’’? Іпр.с іуд=40 КА іпр.с=102 КА іуд? Іпр.с

Іп=0,628 КА Іоткл.н=40 КА Іп? Іоткл.н

Вк=17,84 КА2?с Ітнттн=99,225 КА2?с Вк? Ітн2?ттн

2. Выбор разъединителей

Разъединители выбираются по длительному номинальному току и номинальному напряжению с обязательной проверкой на термическую и динамическую устойчивость.

Таблица 2

Расчетные величины Каталожные данные разъединителя типа РНД-220Т/800 Условия выбора

Uyct=220 КВ Uн=252 КВ Uyct?Uном

Іраб.форс=628 А Іном=800 А Іраб.форс? Іном

I’’=0,628 КА Іпр.с=80 КА I’’? Іпр.с іуд=40 КА іпр.с=100 КА іуд? Іпр.с

Вк=17,84 КА2?с Ітнттн=640 КА2?с Вк? Ітн2?ттн

3. Выбор трансформаторов тока и трансформаторов напряжения

Таблица 3

Выбор трансформаторов тока

Расчетные величины Каталожные данные ТТ типа ТФНД-220-I-ХЛ Условия выбора

Uyct=220 КВ Uн=252 КВ Uyct?Uном

Іраб.форс=628 А Іном=700 А Іраб.форс? Іном

S2=13 ВА S2н=20 ВА S2? S2н іуд=40 КА ідни=60 КА іуд? ідни

Вк=17,84КА2?с Ітнттн=51,03 КА Вк? Ітн2?ттн

Таблица 4

Подсчет нагрузки ТТ

Прибор Тип прибора Нагрузка ТТ, ВА

Фаза А Фаза В Фаза С

Ваттметр СР3020 0,5 - 0,5

Ваттметр СР3020 0,5 - 0,5

Счетчик активной энергии И680 2,5 - 2,5

Амперметр регистрирующий М42408 - 10 -

Ваттметр регистрирующий Ц42303 10 - 10

Ваттметр щитовой Д8002 0,5 - 0,5

Итого: 14 10 14

Находим Zприб.: .

Зная вторичное сопротивление ТТ Rвтор.=1.2 Ом, находим сопротивление соединительных проводов:

, и определяем их минимальное сечение: , где lрасч - расчетная длина проводов

(для цепи РУ 220 КВ lрасч =100 м);

?=0,0283 Ом·мм2/м - удельное сопротивление алюминия.

Нагрузка вторичной цепи: .

Соединительные провода для ТТ выбираем с номинальным сечением

Таблица 5

Выбор трансформаторов напряжения

Расчетные величины Каталожные данные ТН типа НКФ-220-58 Условия выбора

Uyct=220 КВ Uн=230 КВ Uyct?Uном

S2=72 ВА S2н=2000 ВА S2? S2н

Таблица 6

Прибор Тип Потр. мощн. Число катушек Cosj Sinj Число приб. Общая потребляемая мощность

Р, Вт Q, КВА

Вольтметр ЭЗ65-1 2 1 1 0 1 2 -

Вольтметр ЭЗ65-3 1,5 2 1 0 2 6 -

Вольтметр ЭЗ65-3 1,5 2 1 0 1 3 -

Датчик акт. мощн. Е-829 10 - 1 0 1 10 -

Датчик реакт.мощн. Е-380 10 - 1 0 1 10 -

Счетчик активной энергии M660.2 2 2 0,38 0,922 1 4 9,7

Ваттметр регистрир. Ц42303 10 2 1 0 1 20 -

Вольтметр регистр. ЭЗ65-3 10 1 1 0 1 10 -

Частотомер FCA-3003 3 1 1 0 2 6 -

Итого: 71 9,7

Расчетную мощность с учетом коэффициентов мощности приборов определяют по формуле:

4.Выбор ограничителей перенапряжения.

Тип ОПН Uсети,КВ Uнаиб.раб.КВ Іном.разр.,КА

ОПН-П1-220/172/10/2III(IV)УХЛ1 220 172 10

Ограничители перенапяжений нелинейные (ОПН) представляют собой разрядники без искровых промежутков, в которых используются высоконелинейные резисторы (варисторы), изготовленные на базе окиси цинк (ZNO).

Размещено на