Повышение надежности электроснабжения потребителей н.п. Орлово Армизонского района Тюменской области с выбором оборудования на ПС 110/10 кВ "Орлово" (стр. 5 из 9)
Ячейка ввода укомплектована ваттметром, вольтметром и счетчиком активной энергии.
Исходя из условия КРУН составляем таблицу.
Таблица 4
Данные нагрузок
| Прибор | Тип | SН, ВА | Число катушек | cosφ | sinφ | Число приб. | Мощность | |
| Р[ВТ] | Q[ВАР] | |||||||
| Вольтметр | Э-335 | 2 | 1 | 1 | 0 | 1 | 2,0 | - |
| Ваттметр | Д-355 | 1,5 | 2 | 1 | 0 | 1 | 3,0 | - |
| Счетчик активной энергии | U-670 | 2,0/4,5 | 2 | 0,36 | 0,36 | 5 | 20 | 45 |
| Счетчик реактивной энергии | U-673 | 2,0/4,0 | 3 | 0,48 | 0,48 | 10 | 30 | 60 |
| ИТОГО: | 55 | 95 | ||||||
Определяем полную нагрузку на ТН
(3.32)где Р – активная мощность, равная 55 Вт,
Q – реактивная мощность, равная 95 ВАР
Выбираем согласно расчета ТН мощностью 200 ВА и класс точности 1,0. Выбираем ячейку ввода: тип ячейки К-59 ВК-10 – масляный выключатель колонковый с электромагнитным приводом.
Выключатель имеет следующие паспортные данные:
IН = 630 А; 1000 А; 2000 А
IОТК.КЗ = 20кА; 50 кА
SОТК = 250 мВА; 500 мВА
tСРАБ. МВ = 0,03 сек.
Выбираем мощность выключателя по следующим условиям:
1. Uн ≥ Uраб (3.33)
2. IH ≥ Iрасч (3.34)
3. IОТКЛ ≥
(3.35)4. ≥ SКЗmax (3.36)
Определяем полную мощность КЗ
(3.37) 
МВАТаблица 5
Расчетные и паспортные данные МВ
| Расчетные данные | Паспортные данные |
| Uраб = 10 кВ | Uн= 10 кВ |
| Iрасч =350 А | IH= 630А |
| = 3,4 кА | IОТКЛ = 20 кА |
| SКЗmax = 61 МВА | SОТК= 250 МВА |
Выбираем ячейку К-59 с масленым включателем ВК-10, имеющий электромагнитный привод.
Межсекционный масленый включатель выбираем по тем же условиям. Линейная ячейка выбирается с масленым выключателем ВК-10 с Iрасч = 630 А.
Расчет МТЗ-10 кВ
ПС «Орлово»
 |
| 250 |
(3.38)
(3.39)
(3.40)
(3.41)
(3.42) 
| Максимальный режим | Минимальный режим |
| Хоб = Х1max+Xтр1 = 9 +233 = 242 Ом | Хоб = Х1mix+Xтр1 = 25,2 +233 = 258 Ом |
| Х10 = Хоб ·К1 = 242·0,0083 = 2 Ом | Х10 = Хоб·К1 = 258·0,0083 = 2,2 Ом |
 |  |
| При параллельной работе | |
| Хоб = Х1max+Xтр1= 9 +116,5=125,5 Ом | Хоб = Х1mix+Xтр1 = 25,2 +116,5=142Ом |
| Х10 = Хоб ·К1 = 125,5·0,0083 = 1,1 Ом | Х10 = Хоб·К1 = 142·0,0083 = 1,3 Ом |
 |  |
Из расчетов определили сопротивление на шинах 10 кВ ХСmin = 2,2 Ом.
7. Для определения тока КЗ в самом удаленном участке распределительной сети необходимо определить сопротивление проводов линии 10 кВ.
Длина линии АС – 70 ℓ = 4,0 км.
АС-70-4(0,42+j0.4) = 1.68 + j1.6
Длина линии А – 50
ℓ = 1,4 + 6,4 + 1,6 = 9,4 км
А – 50 – 9,4(0,576 + j0,4) = 5,4 + j3,76.
Сопротивление до точки К1 рис.3,6
1,68 + j1,6
5,49 + j3.76
+ j2.2
7.08 + j7.56
Определяем косвенное сопротивление
8. Опре5деляем ток КЗ в точке К1
(3.42) 
(3.43) 
9. Определяем ток срабатывания защиты
(3.44)где Кч – коэффициент чувствительности защиты, равный 1,5.
На электромагнит отключения подается ток I = 5 А.
Выбираем коэффициент запаса КЗ = 1,2
I = 5·1,2 = 6 А
Принимаем уставки
IСЗ = 200 А
t = 0,7 сек
РТ 40/20
КТТ = 100/5
Перенапряжение в СЭС
Защита линий электропередачи от грозовых перенапряжений.
Показателем грозоупорности ВЛ является удельное число грозовых отключений линии на 100 км длины и 100 грозовых часов в году. Для конкретных линий рассчитывается число грозовых отключений на полную длину и один год.
Молниезащиты ВЛ имеет целью уменьшение до экономически обоснованного числа грозовых отключений линии.
К основным средствам молниезащиты ВЛ относят:
1. Защита от прямых ударов молнии с помощью тросовых молниеотводов, подвешенных на линиях напряжением 110 кВ и более на металлических и железобетонных опорах.
2. Выполнение сопротивления заземления опор.
3. Увеличение числа изоляторов в гирлянде часто поражаемых опор, в частности очень высоких переходных опор, что повышает импульсную прочность линейной изоляции.
4. Применение трубчатых разрядников для защиты ослабленной изоляции или отдельных опор.
5. Соблюдение нормативных расстояний по воздуху при пересечении воздушных линий между собой и с линиями связи, а в случае линий на деревянных опорах применение трубчатых разрядников, которые устанавливаются на опорах, ограничивающих пролет пересечения.
Рассмотрим на примере расчета, требуется ли установка на ВЛ-110 кВ питающих РПС «Орлово» 110 кВ защитного троса.
При ударе молнии в провод ВЛ в месте удара возникает напряжение пробоя.
Uпр ≈100·IМ (3.46)
Где IМ – ток молнии.
Если это напряжение превысит импульсное 50% - Ное разрядное напряжение U50% гирлянды изоляторов (Uпр> U50%), она будет перекрыта при токе молнии:
IМ ≥ IЗ = U50%/100 (3.47)
Где IЗ – ток «защитного уровня» линии.
Для ВЛ-110 кВ на железобетонных опорах гирлянда состоит из 7 изоляторов, имеющих высоту 167 мм; общая строительная высота гирлянды равна 1169 мм. Импульсная прочность U50% такой гирлянды равна кВ. Следовательно «защитный уровень» ВЛ-110 кВ на железобетонных опорах составит:
IЗ = U50%/100 = 550/100 = 505 кА
Вероятность ударов молнии с током 5,5 кА и более от общего количества ударов определим по графику зависимости вероятности перекрытия от тока молнии показанному на рисунке №3.7. Он составляет приблизительно 85%. Следовательно:
Р пер = 0,85
Примем среднюю высоту подвеса Rср = 10м,
= 0,7 для ВЛ – 110 кВ коэффициент перехода импульсной искры в силовую.При 50 грозовых часах в году (ПУЭ, Тюменская область) удельное число отключений:
nоткл = h·hc·Рпер·
(3.48)nоткл = 2·10·0,85·0,7
Следовательно, ВЛ-110 кВ будет работать ненадежно. Принимаем к установке грозозащитный трос.