Релейная защита подстанции 220/35/10 кВ с разработкой электрической части подстанции и фильтра напряжения обратной последовательности
Дипломная работа - Физика
Другие дипломы по предмету Физика
ия, телемеханики и связи, электроснабжение которых может быть осуществлено или от сети переменного тока через стабилизаторы и выпрямители, или от независимого источника энергии - аккумуляторной батареи(АБ).
Для питания собственных нужд подстанции рассматриваются две схемы питания на одном напряжении 0.38/0.22 кВ. от двух трансформаторов собственных нужд по схеме с зависимым источником оперативного тока и схема с независимым источником оперативного тока. Недостаток схемы с независимым источником оперативного тока по сравнению со схемой с зависимым источником оперативного тока - больше эксплуатационные расходы (из-за наличия аккумуляторной батареи), большая стоимость, как самих АБ, так и сети централизованного распределения постоянного тока. В тоже время достоинством аккумуляторных батарей является независимость от внешних условий и способность выдерживать значительные кратковременные перегрузки от наложения на нормальный режим работы АБ импульсных токов включения приводов выключателей. Постоянный оперативный ток от аккумуляторных батарей применяется на крупных подстанциях напряжением 330кВ и выше, на подстанциях 110-220кВ с числом масляных выключателей 3 и более и на подстанциях с воздушными выключателями, следовательно, для питания СН выбрана схема питания на одном напряжении 0.38/0.22кВ. от двух трансформаторов собственных нужд по схеме с независимым источником оперативного тока, подключаемых к шинам РУ НН.
Каждый трансформатор следует выбирать по полной нагрузке собственных нужд, так как при повреждении одного из них оставшийся в работе должен обеспечить питание всех потребителей собственных нужд.
Примеры схем собственных нужд подстанции приведены на рисунке.
Рmax = 250 кВт;
Выбираем трансформатор ТСЗ-400/10: (стр. 120 . табл. 3.3 [3])ном=400кВА; Uвн=10кВ; Uнн=0,4кВ; Pх=1300Вт, Pк=5400кВт; Uк=5,5%; Iх=3%.
.4 Выбор кабелей (10 кВ).
Выбор сечения кабелей производится по условиям нормального и утяжелённого режимов работы.
Нормальный режим работы (РП Б и В)
Выбор питающих кабелей РП, отходящие от шин РУ НН.
Для РП типа Б и типа В:
Нагрузка каждого РП равна , тогда:
Расчетный ток нормального режима питающих кабелей РП Б и РП В:
Исходя из суточного графика нагрузки сети НН, определяется продолжительность использования максимальной нагрузки:
Для кабелей с алюминиевыми жилами (с бумажной изоляцией) при ТМАКС=4844 ч по табл. 6.3, стр. 208 [1] равную
Экономическое сечение кабеля:
Ближайшее к расчетному стандартное сечение токоведущей жилы кабеля (табл. 7.10, стр. 401, [2])
Кабель проложен в земле, температура почвы +15С
Продолжительно допустимый ток кабеля напряжением 10 кВ с алюминиевыми жилами
Расчетный продолжительно допустимый ток кабеля в нормальном режиме работы:
, где
-коэффициент аварийной перегрузки (предварительная нагрузка; продолжительность максимума нагрузки 6 ч)
(табл. 6.2, стр. 207, [1])
-поправочный коэффициент на температуру окружающей среды (табл. 7.18, стр. 409, [2])
(условная температура среды +15 С)
(продолжительно допустимая температура кабеля +60 С (стр. 6, [3]))
(расчетная температура среды +15 С)
,0-поправочный коэффициент на количество кабелей, работающих в земле
(табл. 6.1, стр. 206, [1])
-поправочный коэффициент для кабелей, работающих не при номинальном напряжении
Утяжелённый (послеаварийный) режим работы. (РП Б, т.е. вся мощность течет через РП В)
Наибольший рабочий ток имеет место при отключении одной из параллельных линий:
Кабель должен удовлетворять условию нагрева в утяжеленном режиме работы:
>кабельная линия для питания РП Б и РП В выполняется одноцепной сечением
Питающая кабельная линия РП Б и РП В: по кабелю АСБ-10-3*95
Расчетные характеристики кабеля (табл. 7.28, стр. 421, [3]):
RУД=0,326 Ом/км при 20С
ХУД=0,083 Ом/км при 20С
Таблица 1.2. Результаты выбора кабелей по условиям нормального и утяжелённого режимов работы
РПМарка кабеляХуд, Ом/кмRуд, Ом/кмЧисло цепейРП БАСБ-10-3*950,0830,3261РП ВАСБ-10-3*950,0830,3261
1.5 Расчёт токов КЗ
Расчет токов КЗ в следующих точках:
К1 - короткое замыкание на шинах РУ ВН.
К2 - короткое замыкание на шинах РУ СН.
К3 - короткое замыкание на шинах РУ НН
К4 - короткое замыкание на шинах РП Б и В
Рис. 1.5. Принципиальная схема ПС 220/35/10 кВ
Расчет токов КЗ полностью приведен в приложении 1.
Таблица П. 1. Результаты расчета токов КЗ
Наименование ветвиТочка КЗIп0, кАТа, сКудiуд, кАРУ 220 кВК14,30,021,6219,86РУ 35 кВК29,30,041,7823,41РУ 10 кВК3 (секционный выключатель РУ 10 кВ разомкнут)13,4240,0511,8234,55К3 (секционный выключатель РУ 10 кВ замкнут)19,040,0461,80548,6РП Б и В (10 кВ)К4 (секционный выключатель РУ 10 кВ разомкнут)7,450,00231,01310,67К4 (секционный выключатель РУ 10 кВ замкнут)6,5870,00291,0329,61
1.6 Определение степени термического воздействия тока КЗ на кабели, питающие РП и отходящие от РП, для отключения которых предполагается использовать маломасляные выключатели ВМП-10.
Термическая стойкость кабелей, питающих РП Б и В
- для алюминиевых кабелей напряжением 10 кВ
- сечение кабелей, отходящих от РУ НН.
- время срабатывания релейной защиты на шинах НН ПС.
- по