Вибір високовольтних апаратур і струмоведучих частин
Струмоведучі частини (шини, кабелі) і всі види апаратів (вимикачі, разъдинители, запобіжники, вимірювальні трансформатори й т.п.) повинні вибиратися відповідно до обчислених максимальних розрахункових величин (струмами, напругами, потужностями відключення) для нормального режиму й короткого замикання. Для їхнього вибору проводиться порівняння зазначених розрахункових величин з допускають значениями, що, для ТВЧ і високовольтних апаратів. Складається таблиця порівняння указаных розрахункових і припустимих величин. При цьому для забезпечення надійної роботи розрахункові величини повинні бути менше припустимих.
Вибір ТВЧ й апаратів проводиться по тривалих режимах роботи.
Тривалий режим роботи електротехнічного пристрою має місце, коли система або електроустановка перебуває в одному з наступних режимів: нормальному, ремонтному й послеаварийном. [13]
Нормальний режим - це такий режим роботи електротехнічного пристрою, при якому значення його параметрів не виходять за межі, припустимі при заданих умовах експлуатації. [13]
У нормальному режимі функціонують всі елементи електроустановки, без змушених відключень і перевантажень. Струм навантаження в цьому режимі може мінятися залежно від графіка навантажень. Для вибору апаратів і ТВЧ варто приймати найбільший струм нормального режиму Iнорм
Ремонтный режим - це режим планових, профілактичних і капітальних ремонтів. У ремонтному режимі частина елементів електроустановки відключена, тому на елементи, що залишилися в роботі, лягати підвищене навантаження. При виборі апаратів і ТВЧ необхідно враховувати це підвищення навантаження до Iрем макс [13]
|
|
|
Послеаварийный режим - це режим, у якому частина елементів електроустановки вийшла з ладу або виведена в ремонт внаслідок аварійного (позапланового) відключення. При цьому режимі можливе перевантаження елементів, що залишилися в роботі, електроустановки струмом Iп. ав. макс [13].
Из двох останніх режимів вибирають найбільш важкий, коли в розглянутому елементі електроустановки проходить найбільший струм Iмакс.
У такий спосіб розрахунковими струмами тривалого режиму є:
Iнорм - найбільший струм нормального режиму; Iмакс - найбільший струм ремонтного або послеаварийного режиму.
Обрані ТВЧ й апарати перевіряють за умовами к. з. [11]. По режиму к.з. повинні перевіряться всі установки вище 1кв.:
а) електричні апарати, токопроводы, кабелі й інші провідники, а також опорні й несучі конструкції для них;
б) повітряні ЛЕП при ударному струмі к.з.50 ка й більше для попередження схлестывания проводів при динамічній дії струмів к.з.
|
|
|
Проведення ВЛЕП, обладнаних пристроями швидкодіючого АПВ, варто перевіряти на термічну стійкість.
Стійкими при струмах к.з. є ті апарати й провідники, які при розрахункових умовах витримують впливу цих струмів не піддаючись електричним, механічним й іншим руйнуванням або деформаціям, що перешкоджають їх подальшої нормальної експлуатації.
По режиму к.з. при напрузі вище 1 кв не перевіряються:
а) апарати й провідники захищені плавкими запобіжниками із вставками на номінальний струм до 60А, - по електродинамічній стійкості.
б) апарати й провідники захищені запобіжниками незалежно від їхнього номінального струму й типу, - по термічній стійкості.
Ланцюг уважається захищеної плавким запобіжником, якщо його здатність, що відключає, обрана відповідно до вимог ПУЕ й він здатний відключити найменший можливий аварійний струм у даному ланцюзі.
в) трансформатори струму в ланцюгах до 20 кв, що харчує трансформатори або реактированные лінії, у випадках коли вибір трансформаторів струму за умовами к.з. вимагає такого завищення коефіцієнтів трансформації, при якому може бути забезпечений необхідні клас точності приєднаних вимірювальних приладів;
г) апарати й шини ланцюгів трансформаторів напруги при розташуванні їх в окремій камері або за додатковим резистором, убудованим у запобіжник або встановленим окремо.
|
|
|
Вибір високовольтних апаратів.
Роз'єднувач
Це контактний комутаційний апарат, призначений для відключення й включення електричного ланцюга без струму або з незначним струмом, що для забезпечення безпеки має між контактами у відключеному положенні ізоляційний проміжок.
При ремонтних роботах роз'єднувачем створюється видимий розрив між частинами оставшимся під напругою й апаратами виведені в ремонт.
Роз'єднувачі по числу полюсів можуть бути одне й триполюсними, по роду установки - для внутрішніх і зовнішніх установок, по конструкції - що рубає, поворотного, що котиться, пантографічного й підвісного типу. По способі установки розрізняють роз'єднувачі з вертикальним і горизонтальним розташуванням ножів.
Вибір роз'єднувачів:
По напрузі установки
Uн 
Uуст
По струму
Iнорм Iном, Iнорм Iмакс
По конструкції й роду установки.
По електродинамічній стійкості
iпр.с iу; Iп0 Iпр.с
де iпр.с, Iпр.с - граничний наскрізний струм (амплітуда й діюче значення);
По термічній стійкості
Вк 
·tтер
|
|
|
де Вк - тепловий імпульс, кА2·с
Вк = 
·tпр (1.6.1)
tпр - наведений час відключення к. з.
tпр = tр.з. +tс.в, (1.6.2)
Цей час визначається за часом дії основних релейних захистів і за повним часом відключення вимикачів.
Приймаємо tр.з = 0,1
tс.в - час спрацьовування вимикачів по каталозі
- граничний струм термічної стійкості;
tтер - тривалість протікання граничного струму термічної стійкості.
Перевірка й вибір роз'єднувачів наведені в підсумковій таблиці даного розділу.
Вимикачі високої напруги
Вимикач - комутаційний апарат, призначений для включення й відключення струму.
Вимикач є основним апаратом в електричних установках, він служить для включення й відключення в ланцюзі в будь-яких режимах: тривале навантаження, перевантаження, к.з. холостий хід, несинхронна робота. Найбільш важкою й відповідальною операцією є відключення струму к.з. і включення на існуюче к.з.
До вимикачів високої напруги висувають наступні вимоги:
Надійне відключення будь-яких струмів (від десятків амперів до номінального струму відключення);
Швидкість дії, тобто найменший час відключення;
Придатність для швидкодіючого АПВ, тоесть швидке включення вимикача відразу після відключення;
Можливість пофазного (пополюсного) керування вимикачів 110 кв і вище;
Легкість ревізії й огляду контактів;
Взрыво - і пожаробезопасность;
Зручність транспортування й експлуатації.
У дипломному проекті до установки приймаються элегазовые вимикачі.
Достоїнства элегазовых вимикачів:
Взрыво - і пожаробезопасность, швидкість дії, висока здатність, що відключає, мале зношування дугогасительных контактів, можливість створення серій з уніфікованими вузлами, придатність для зовнішньої й внутрішньої установки.
Недоліки элегазовых вимикачів:
Необхідність спеціальних пристроїв для наповнення, перекачування й очищення элегаза, відносно висока вартість.
Вибір вимикачів:
По напрузі установки Uн 
Uуст
По тривалому струмі Iнорм Iном, Iнорм Iмакс
По здатності, що відключає
У першу чергу виробляється перевірка на симетричний струм відключення за умовою:
Iп 
Iотк.ном
Потім перевіряється можливість відключення аперіодичної складової струму к.з
iаτ 
iан = 
,
де iан - номінальне припуска значение, що, аперіодичної складової у відключає токе, що, для часу ;
нормований зміст аперіодичної складової у відключає токе, що, %
iаτ - аперіодична складова струму к. з. у момент розбіжності контактів ;
- найменший час від початку к. з. до моменту розбіжності дугогасительных контактов
= tз. мін.+ tс.в = 0,01+0,035 = 0,045з
tз. мін = 0,01 з - мінімальний час дії релейного захисту;
tс.в - власний час відключення вимикача. Якщо умова Iп Iотк.ном
iаτ iан, те допускається перевірку за здатністю, що відключає, робити по повному струмі к.з.:
( 
Iп + iаτ) 
Iотк.ном (1 + 
)
По здатності, що включає, перевірка виробляється за умовою 
iвкл iу; Iп 
0 Iвкл, где iу - ударний струм к. з. у ланцюзі вимикача;
Iп0 - початкове значення періодичної складової струму к. з. у ланцюзі вимикача;
Iвкл - номінальний струм включення (діюче значення періодичної складової);
iвкл - найбільший пік струму включення;
На електродинамічну стійкість вимикачі перевіряються по граничних наскрізних струмах к.з.
Iп0 Iдин, iдин iу
де Iдин - діюче значення періодичного складового граничного наскрізного струму к. з.,
iдин - найбільший пік (струм електродинамічної стійкості) по довіднику;
На термічну стійкість вимикач перевіряється по тепловому імпульсі струму к.з:
;
де 
- тепловий імпульс струму к. з. з розрахунку;
- струм термічної стійкості по довіднику;
- тривалість протікання струму термічної стійкості по довіднику, с.
Вимірювальні трансформатори.
Трансформатори струму.
Вони призначені для зменшення первинного струму до значень, найбільш зручних для вимірювальних приладів і реле, а також для відділень ланцюгів виміру й захистів від первинних ланцюгів високої напруги.
Вибір трансформатора струму виробляється:
1. По напрузі установки
Uн Uуст;
2. По струму
Iнорм I1ном, I1ном Iмакс
Номінальний струм повинен бути якнайближче до робочого струму установки, тому що навантаження первинної обмотки приводить до збільшення погрішностей;
3. По конструкції й класу точності;
4. По електродинамічній стійкості:
, iдин 
iу
де iу - ударний струм к. з. з розрахунку;
- кратність електродинамічної стійкості по довіднику;
iдин - струм електродинамічної стійкості;
I1ном - номінальний первинний струм трансформатора струму;
Електродинамічна стійкість шинних трансформаторів струму визначається стійкістю самих шин РУ, внаслідок цього такі трансформатори по цій умові не перевіряються;
По термічній стійкості
; 
;
де 
- тепловий імпульс із розрахунку; Кт - кратність термічної стійкості по довіднику; 
- струм термічної стійкості;
По вторинному навантаженню
Z2 
Z2ном,
де Z2 - вторинне навантаження трансформатора струму;
Z2ном - номінальне припустиме навантаження трансформатора струму в обраному класі точності.
Трансформатор напруги
Він призначений для зниження високої напруги до стандартного значення 100 або 100/ 
У и для відділення ланцюгів виміру й релейного захисту від первинних ланцюгів високої напруги.
Вибір:
По напрузі установки
Uн Uуст;
По конструкції й схемі з'єднання обмоток;
По класі точності;
По вторинному навантаженню
,
де 
- номінальна потужність в обраному класі точності, при цьому варто мати через, що для однофазних трансформаторів, з'єднаних у зірку, варто взяти сумарну потужність всіх трьох фаз, а для з'єднаних за схемою відкритого трикутника - подвоєну потужність одного трансформатора;
- навантаження всіх вимірювальних приладів і реле, приєднаних до трансформатора напруги, ВА.
Тому що інформація про состав вимірювальних приладів не представлена, вибір трансформаторів напруги проводиться тільки по трьох перших умовах.
Таблиця 7.1 Вибір високовольтних апаратів
| Генераторна напруга 10кв | Напруга 110 кв | ||
| Розрахункові дані | Номінальні дані | Розрахункові дані | Номінальні дані |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| Високовольтні вимикачі | |||
| Uуст= 10 кв | Uном=10 кв | Uуст= 110 кв | Uном= 110 кв |
| Iнорм= 1836 А Iмакс= 19,32 А | Iн=2000 А | Iнорм= 283,4 А Iмакс= 298,3 А | Iном= 1250 А |
Iп  = 12,19 А
іа = 7,43 кА
| Iотк.ном= 25 кА іа.ном= 25 кА | Iп = 23,905 кА
іа = 26,07 кА
| Iотк.ном= 40 кА Iа.ном= 42,4 кА |
 Iп +іа
= 24,67 ка
|  Iотк.ном (1+  /100)
= 45,96 ка
|  Iп +іа
= 59,88 ка
|  Iотк.ном (1+ /100)
= 76,93 кА
|
| іу= 58,629 кА | івкл= 64 кА ідин= 64 кА | іу= 63,316 кА | івкл=100 кА ідин= 125 кА |
| Iпо.с= 12,19 кА | Івкл= 25 кА Ідин= 25 кА |  = 24,873 кА
| Івкл= 40 кА Ідин= 50 кА |
 102,08 кА2з
|  7500кА2з
| ||
 19,61 кА2з
|  =2500 кА2з
| ||
| Роз'єднувачі | |||
| Uуст= 10 кв | Uном=10 кв | Uуст= 110 кв | Uном= 110 кв |
| Iнорм= 1836 А Iмакс= 1932 А | Iном= 2000 А | Iнорм= 283,4 А Iмакс= 298,3 А | Iном= 1250 А |
| іу= 58,629 кА | іпр.с= 85 кА | іу= 63,316 кА | іпр.с= 80 кА |
| = 21,26 кА
| Іпр.с= 85 кА | = 24,873 кА
| Іпр.с= 80 кА |
| 59,66 кА2з
| =3969 кА2з
| 102,08 кА2з
|  =3969 кА2з
|
| Трансформатори струму | |||
| Uуст= 10 кв | Uном=10 кв | Uуст= 110 кв | Uном= 110 кв |
| Iнорм= 1836 А Iмакс= 1932 А | Iном= 2000 А | Iнорм= 283,4 А Iмакс= 298,3 А | Iном= 400 А |
| іу= 58,629 кА | ідин= 100 кА | іу= 63,316 кА | ідин= 74,5 кА |
| 19,61 кА2з
|  =4800 кА2з
| 102,08 кА2з
|  =1071,6кА2з
|
| Z2=1,01 | Z2ном=1,2 Ом | Z2=3,81 Ом | Z2ном=4 Ом |
Розрахункові дані для вибору високовольтних апаратур:
1. 
= 
А
А
= 
А
А
2. Iп 
г= 0,56 
=0,6 кА; Iп з = Iп0з = 12,19 кА (10 кв)
0,56 - коефіцієнт по кривих (13)
Iп 
г= 0,62 
=0,6 кА; Iп з = Iп0з = 23,905 кА (110 кв)
0,62 - коефіцієнт по кривих (13)
Для перевірки вибираємо найбільше значення.
іа = 
Iп0з 
= 
12, 19 
= 7,43 кА (10 кв)
іа = = 
24,873 
= 26,07 кА (110 кв)
4. Iп +іа = 12,19 + 7,43 = 24,67 кА (10 кв)
Iп +іа = 23,905 + 26,07 = 59,88 кА (110 кв)
5. Iпо2 (tотк.+ tр.з) =12, 192 (0,1 + 0,32) = 19,61 кА2з (10 кв)
Iпо2 (tотк.+ tр.з) = 24,8732 (0,1 + 0,65) = 102,08 кА2з (110 кв)
= 252 
= 2500 кА2з (10 кв)
= 502 
= 7500 кА2з (110 кв)
Для роз'єднувачів:
2 (tотк.+ tр.з) = 21,162 
= 59,66 кА2з (10 кв)
2 (tотк.+ tр.з) = 24,8732 
= 102,08 кА2з (110 кв)
= 31,52 = 3969 кА2з (10 кв)
= 31,52 
= 3969 кА2з (110 кв)
Для трансформаторів струму:
= 402 = 4800 кА2з (10 кв)
= 18,92 
= 1071,63 кА2з (110 кв)
Індуктивний опір струмових ланцюгів не велико, тому z2=r2;
r2 = rпр + rприб + rк,
де rприб - сумарний опір послідовно включених обмоток приладів; (13)
Вторинне навантаження складається з:
Амперметр Э-335 (на фазі А - 0,5 ВА), Ваттметр Р - 335 (на фазах А и С - 0,5 ВА), Лічильник САЗ - 681 (на фазах А и С - 2,5 ВА)
Разом на фазі А навантаження найбільша
Rприб = 
= 3,5/52=0,14 Ом
r2 = r2н - rприб - rк = 1,2 - 0,14 - 0,05 = 1,01 Ом
rк - опір контактів при 3х приладах.
Для 110 кв
r2 = 4 - 0,14 - 0,05 = 3,81 Ом
Вибір струмоведучих частин.
Ми проводимо вибір кабельної лінії з'єднуючий генератор з підвищувальним трансформатором, а також відпайку від цієї лінії до трансформатора власних потреб. Останнім часом широке поширення одержали кабелі марки XLPE зі зшитого полиэтилена [10]
Ізоляція зі зшитого полиэтилена XLPE (вулканізований полиэтилен) являє собою однорідну діелектричну масу полиэтилена з додатковими поперечними зв'язками між молекулами по вуглецевих ланцюжках, що утвориться в результаті технологічного процесу, називаного вулканізацією або зшивкою.
Він широко застосовується в енергетику як ізоляція силових кабелів. Більше висока температурна стабільність матеріалу ізоляції - із практично немінливими діелектричними параметрами - означає більше високі струмові навантаження, як робітники так й у режимі к.з.
Крім того додатковими перевагами є:
Низьке значення тангенса кута діелектричних втрат
tg 
=4 
;
Діелектрична проникність 
=2,4 і внаслідок цього мала величина ємності;
Легкість і зручність при монтажі;
Простий монтаж арматур;
Малий радіус вигину й питома вага;
Відсутність у необхідності подальшого обслуговування.
Вибір кабелів напругою вище 1 кв. По напрузі установки
Uн 
Uуст;
По конструкції.
По економічній щільності струму дані кабелі не вибираються (11), як збірні шини електроустановок й ошиновка в межах ВРП й ЗРП всіх напруг;
По нагріванню довгостроково припустимим струмом.
Iмакс Iдоп,
де Iдоп - довгостроково припустимий струм з урахуванням виправлення на число поруч покладених у землі кабелів К1 і на температуру навколишнього середовища К2.
Iдоп = К1 К2 Iдл.доп.ном
Кабелі прокладені на повітрі
ДО2 = 1,13
Обрані кабелі перевіряють на термічну стійкість
Визначаємо мінімальний перетин по термічній стійкості:
Smin = 
/ З
З = 98 А*с/мм2
(для кабелів з мідними жилами й поліетиленовою ізоляцією [13]);
Вибір кабелів відображений у таблиці 6.2
Таблиця 7.2
| Напруга Установки Uуст, кв | Номінальне напруга Uном, кв | Макс робітник струм Iмакс, А | Довгостроково припустимий струм Iдл.доп, А | Мінімально припустиме перетин qмин, мм2 | Обраний перетин q, мм2 |
| 10 | 10 | 1932 | 2016 | 412 | 500 |
Iмакс = 1932 А (з попередніх розрахунків);
Кабелі прокладені в повітрі тому ДО1 не враховуємо.
Iдл.доп = 
= 
= 2016 А
де К2 = 1 поправочний коефіцієнт на температуру навколишнього середовища;
- довгостроково припустимий струм по каталозі для даного виду кабелю; А
qmin = / З = 
; мм2<q
З = 98 (для кабелів з мідними жилами й поліетиленовою ізоляцією на напругу 10 кв) [13]
- час спрацьовування релейних захистів, з;
- час відключення вимикача, з;
qmin = 
мм2;
Вибираємо кабель XLPE - 10 кв 2Х (1Х500) мм2
Економічна частина
Загальні положення
Кошторисна вартість будівництва - це сума коштів, обумовлена кошторисними документами відповідно до проектної документації. Правильно складена кошторисна документація є основним незмінним фінансовим документом на весь період будівництва.
Початковим етапом спорудження електромережевих об'єктів є підготовка території будівництва. При цьому виробляється знос об'єктів; перенос доріг, ЛЕП, водопроводу; вирубка лісів і чагарнику; проектованої електричної мережі, що знаходяться на території. Відшкодування збитку організаціям і приватним особам, що постраждали від зносу.
Основними об'єктами будівництва мережі є повітряні лінії і підстанції. Вартість ЛЕП визначається номінальною напругою, перетином проводу, видом опор, районом по ожеледі.
Оцінка капітальних вкладень у підстанцію виробляється підсумовуванням наступних складових: РП, трансформаторів, пристроїв, що компенсують і реакторів, постійної частини витрат.
Об'єкти підсобного господарства й обслуговуючого призначення знаходяться на території підстанції, до яких входять: будинки керування й обслуговування, масло господарства, склади й інші спорудження.
Об'єкти транспорту і зв'язки призначені для обслуговування під'їздів і доріг на підстанціях, а також будинки обслуговування транспорту і зв'язку.
Зовнішні мережі і спорудження містять у собі: водопроводи, каналізацію, котельні і газифікацію.
Благоустрій території включає в себе наступні заходи: вертикальне планування, пристрій доріжок і підсипань, озеленення, огородження і висвітлення території підстанції.
Інші роботи і витрати визначаються територією і специфікою району, тривалістю і складністю будівництва, науково-дослідними роботами в ході робіт і доплатами за рухливу роботу.
Зміст дирекції і технічний нагляд обумовлений складністю будівництва, а також великим числом різних підприємств, будівельних бригад, суміжників і постачальників, зайнятих у виробничому процесі.
Правильність і точність складання зведеного кошторисного розрахунку вартості будівництва є визначальним питанням при розрахунках витрат на будівництво нових, розширення і реконструкції електричної мережі. В даний час в Україні складається складна економічна ситуація, яка в першу чергу впливає на державні об'єкти енергетики, що підкреслює актуальність даних розрахунків.
У даному проекті виробляється розрахунок кошторисної вартості спорудження електричної мережі з обліком майже усіх вище зазначених витрат. Розрахунок спорудження підстанції ведеться по укрупненій вартості підстанції за винятком витрат незв'язаних з капітальними вкладеннями в підстанцію. Облік цих витрат ведеться в самому кошторисі вартості спорудження електричної мережі.
Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 212; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!