Расчеты, связанные с аппаратурой в энергосистеме (стр. 5 из 12)
Выбор трансформаторов напряжения
Выбор ТН выполняем:
- по напряжению установки (2.3.1.1);
- по конструкции и схеме соединения обмоток (в соответствии с измерительными приборами и реле, присоединёнными к ТН);
- по классу точности: при питании расчётных счётчиков – 0,5; щитовых приборов, контрольных счётчиков и реле – 1; 3.
Выбор ТН сводим в таблицу 19.
Маркировка ТН: Н – трансформатор напряжения; О – однофазный; М- с естественным масляным охлаждением; Г – с газовой изоляцией; З – заземляемый с одним заземляющим вводом обмотки высшего напряжения. Числа после букв: после первого дефиса – класс напряжения, кВ, после второго – год разработки конструкции. Буква после чисел: У – для работы в районах умеренного климата.
Последняя цифра: 1 – для работы на открытом воздухе; 3 – для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.
Таблица 19. Выбор ТН.
| Наименование присоединения | Тип трансформатора | Условия выбора | ||
| - по напряжению установки, кВ | - по конструкции и схеме соединения обмоток | - по классу точности | ||
| Шины ТП | 3×ЗНОГ-110-82 У1 | 110  110 |  | 0,5 и 1 |
| Обходная система шин РУ-110 кВ ТП | ЗНОГ-110-82 У1 | 110  110 | | 0,5 и 1 |
| Шины РУ-2×25 кВ | 4×ЗНОМ-27,5-72 У1 | 27,5 27,5 | | 0,5 и 1 |
| Шины районных РУ-10 кВ | 3×НОМ-10-66 У3 | 10  10 | | 0,5 и 1 |
Выбор устройств защиты от перенапряжений
Здания и РУ подстанции защищаются от прямых ударов молнии и от волн перенапряжения, набегающих с линии, а также от коммутационных перенапряжений. Защита от прямых ударов молнии открытых подстанций и ОРУ напряжением 20-500 кВ выполняется молниеотводами, установленными на конструкциях открытых распределительных устройств или отдельно.
Защита от волн перенапряжений, набегающих по воздушным линиям, может выполняться тросовыми молниеотводами, кабельными вставками и разрядниками. Для РУ напряжением 10 кВ и выше, к которым присоединены воздушные линии, должны быть предусмотрены вентильные разрядники или ограничители перенапряжений (ОПН). Вентильные разрядники (ОПН) должны быть установлены без коммутационных аппаратов в цепи между защищаемыми трансформаторами и разрядниками.
Вид защищаемого оборудования влияет на серию устанавливаемого разрядника в связи с тем , что разные виды оборудования имеют различные уровни изоляции. Для защиты РУ переменного тока подстанции используют вентильные разрядники соответствующих напряжений: ТВС-220, РВМГ-220, РВС-110, РВС-35, РВО-10. Для защиты РУ тягового напряжения применяют для подстанций постоянного тока – РВКУ-3,3, устанавливаемые на выводах всех фидеров контактной сети, и РВПК-3,3, присоединяемых к шинам РУ 3,3 кВ. Для защиты от перенапряжений выпрямительных агрегатов на вторичной стороне преобразовательного трансформатора устанавливают разрядники.
В ряде случаев, определяемых ПУЭ, на вводах подстанции, на отходящих воздушных линиях, в том числе на фидерах контактной сети переменного тока и на линиях ДПР, устанавливают трубчатые разрядники.
В курсовом проекте для всех РУ выбираем ОПН.
ОПН выбирают: - по напряжению установки (2.3.1.1)
Выбор ОПН сводим в таблицу 20.
Таблица 20. Выбор ОПН
| Наименование присоединения | Тип ОПН (Производитель: ОАО “Электрозавод” + Cooper Power Systems Division) | Условие выбора |
| - по напряжению установки, кВ | ||
| РУ-110 кВ | VariSTAR–AZG4-220 | 110  110 |
| РУ-2×25 кВ | VariSTAR–Ultra-35 | 35  27,5 |
| РУ-10 кВ | VariSTAR–Ultra-10 | 10  10 |
Расчёт токов короткого замыкания
При проектировании любой электроустановки необходим расчёт токов короткого замыкания, так как на основании его результатов производится проверка выбранного оборудования, аппаратуры, токоведущих частей и расчёт релейных защит. Расчётным режимом для проверки аппаратуры и токоведущих частей ТП является режим трёхфазного к.з..
Расчётная схема тяговой подстанции
Составляем расчётную схему цепи к.з.. Для этого заданную схему внешнего электроснабжения дополняют схемой ТП, на которой указывают понижающие трансформаторы, преобразовательные агрегаты и шины всех РУ. Схему составляем для максимального расчётного режима, т.е. учитываем параллельную работу понижающих трансформаторов.
Рисунок 5. Расчётная схема ТП
Электрическая схема замещения
По расчётной схеме составляется электрическая схема замещения (рис.6), на которой все элементы представляются в виде сопротивлений. Сопротивления схемы замещения считаются чисто индуктивными, т.к. в высоковольтных цепях активные сопротивления много меньше индуктивных.
Рисунок 6. Электрическая схема замещения
Выполняем расчёт каждого из сопротивлений схемы замещения. Преобразовываем схему замещения цепи к.з. до состояния: от каждого источника до места к.з. одно результирующее сопротивление.
По расчётной рисунок и электрической схемах замещения (рис.6) находим относительные сопротивления энергосистемы до шин подстанции:
 , | (3.3.1) |
 , | (3.3.2) |
где Sб – базисная мощность, МВА;
Sкз1,2 – мощность трёхфазного к.з. каждой системы, МВА.
Расчёт относительного сопротивления энергосистемы до шин подстанции.
 , |
 . |
Относительные сопротивления линий:
 , | (3.3.3) |
 , | (3.3.4) |
где x0 – активное сопротивление 1 км линии, Ом/км;
l‘1,2 – длина каждой линии, км;
Uср – среднее напряжение в месте установки данного элемента, кВ.
Длина линий:
 , | (3.3.5) |
l2=l14(3.3.4)
Расчёт длины каждой линии, км:
 , | |
 . |
Расчёт относительных сопротивлений линий, о.е.:
 , |
 . |
Расчётные значения напряжения к.з. обмоток трансформаторов:
 , | (3.3.7) |
 , | (3.3.8) |
 , | (3.3.9) |
где uкВ-С, uкВ-Н, uкС-Н – напряжения к.з. для каждой пары обмоток силового трансформатора, %.
Расчёт значений напряжений к.з. обмоток силового трансформатора, %:
 , |
 , |
 . |
Относительные сопротивления обмоток силового и районного трансформаторов:
 , | (3.3.10) |
 , | (3.3.11) |
,(3.3.12)