Подстанция 220/110/35/10 кВ

ВГУ-220-45У1

Привод и тип приводов

Отключение пневматическое; включение пруженное

Выбираем разъединитель для наружной установки на 220 кВ, типа РДЗ-220/1000У1

 

 Выбор В2 и РЗ2- на стороне 110 кВ

 А

    А

Выбираем высоковольтный выключатель для наружной установки  на 110 кВ, типа

ВГУ-110-40У1

Привод и тип приводов

Отключение пневматическое; включение пруженное

Выбираем разъединитель  для наружной установки на 110 кВ, типа РДЗ-110/1000У1

 

Выбираем В3 и РЗ3 на стороне 35 кВ

 А

 А

  Выбираем высоковольтный выключатель для наружной установки на 35 кВ, типа

ВГБ-35-12,5УХЛ1

Выбираем разъединитель  для наружной установки на 35 кВ, типа РДЗ-35/2000У1

 

- Выбираем В4 и РЗ34на стороне 35 кВ на стороне 10 кВ

 А

  А

  Выбираем высоковольтный  выключатель для наружной установки  на 10 кВ, типа

ВВЭ-10-20У3

Выбираем разъединитель  для наружной установки на 35 кВ, типа РДЗ-35/2000У1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 Выбор проводников в основных цепях ПС.

На  подстанции применяются следующие  типы проводников

На напряжения 35, 110, 220 кВ выбираем гибкие сталеалюминевые  провода;

На напряжение 10 кВ – жесткие алюминиевые шины. Пизводим выбор проводников по условию ≤ , где - наибольший рабочие (наиболее мощного), – допустимый ток проводника в продолжительном режиме.

 

U=10 кВ

 = 800 А

Однополосная  шина с параметрами :

                                                                60*6 мм- размер шины

                                                                640 мм²- сечение одной полосы

= 870

U=220 кВ

 Выбираем сталеалюминевый провод марки  АС 50\8,0

 Наружный диаметр провода  9,6 мм

Токовая нагрузка 210 А

U=110 кВ

= 60 А

 Выбираем  сталеалюминевый провод марки   АС 10\1,8

 Наружный диаметр провода  4,5 мм

Токовая нагрузка 84 А

U=35 кВ

= 1400 А

 Выбираем 2 сталеалюминевых провода марки   АС 300\39

 Наружный диаметр провода  24 мм

Токовая нагрузка 710 А

 

 

                                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Выбор схем  РУ на подстанции

В соответствии  с НТП  на подстанции выбираем схемы РУ на 10 кВ выбираем схему одно секционированная система шин; на35 кВ, на 110кВ, на 220 кВ 2 ВЛ – схема 4 угольника

В соответствии  с ПУЭ  выбираем конструкции РУ:

На U= 220, 110, 35 кВ – РУ выполняем открытого типа (ОРУ). Все оборудование  находится на открытом воздухе в не помещения.

Площадка имеет ограждения, выполняется освещение либо на прожекторных площадках или молниотводах. Для  проезда грузоподъемного транспорта вдоль выключателей прокладывается дорога.

Оборудование размещается  на металлических или железобетонных стойках.

Расстояние между аппаратами определяемся требованиями ПУЭ

На U-10 кВ РУ выполняется комлектным внутренней установки (КРУ)

Все оборудование размещается  в ячейках на тележке с катками. Ячейка собирается на заводе изготовителя. На тележке монтируется выключатель, трансформатор, привод, шкаф РЗ и КИП. Для видимого разрыва вместо разъединителей используется втычные контакты- конструктивная часть, позволяющая быстро размыкать первичную цепь и значительно упрощать процедуру монтажа или вывода в ремонт ячейки.

 

Перечень КИП в основных цепях ПС.               Таблица 12.

№ п/п	Цепь	Место уст-ки приб.	Перечень приборов	Примечание
1	Понизи- тельного  2хобмоточ-ного Т	ВН НН	- Амперметр, варметр, ваттметр, счетчик  активной и реактивной энергии.	-ваттметр - только для трансформаторов  110 кВ и выше -варметр - только для трансформаторов  220 кВ и выше -если поток мощности через  трансформатор может меняться  по направлению, то устанавливаются  ваттметры и варметры с двусторонней  шкалой и два счетчика со  стопорами. -на трансформаторах с расщепленной  обмоткой НН, а так же присоединенных  к шинам 6-10 кВ сдвоенный реактор  приборы устанавливаются в каждой  цепи НН.
2	3хобмоточ-ного Т или АТ	ВН СН     НН	Амперметр. Амперметр, варметр, ваттметр, счетчик  активной и реактивной энергии. То же.
3	Сборных шин 10 и 35 кВ	На каждой секции или системе шин.	Вольтметр для измерения междуфазного напряжениях и вольтметр с  переключением для измерения  трехфазных напряжений.	На транзитной подстанции на шинах 35 кВ устанавливается регистрирующий вольтметр, если шины подстанции являются контрольными точками по напряжению в системе.
4	Сборных шин 110, 220 кВ	То же	Вольтметр с переключателем для измерения  трех междуфазных напряжений и регистрирующий вольтметр; осциллограф на транзитных подстанциях, фиксирующий прибор.	То же
5	Секционного, шиносоеди-нительного и  обходного выключателя.	-	Амперметр, ваттметр и варметр с  двусторонней шкалой, расчетные счетчики и фиксирующий прибор.	-
6	Линии 10-220 кВ	-	*	-
7	ТСН	ВН НН	- Амперметр, расчетный счетчик активной энергии.	-
8	Дугогаситель-ной катушки	-	Регистрирующий амперметр.	-

 

*

Линия 10 кВ	Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии для линии, принадлежащих потребителю.
Линия 35 кВ	Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии на тупиковых  потребительских линиях.
Линия 110-220 кВ	Амперметр, ваттметр, варметр, фиксирующий  прибор, используемый для определения  места КЗ, расчетные счетчики активной и реактивной энергии на тупиковых  потребительских линиях.

 

 

 

Рис. 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.Расчет ЗУ для ОРУ 110 кВ

ОРУ выполнено по схеме  односекционированная СШ с ОСШ. В схеме количество ячеек

п=6 ВЛ

2Т, 2АТ

ОВ, СВ

Поскольку число ячеек  на 110 кВ должно быть кратно 3 (на 220 кВ кратно 2)

Добавляем ячейки для  расширения.

Итого 2 ячейки

Размеры ячеек по ПУЭ: 57*9 (110 кВ)

Определяем число продольных и поперечных полос.

Поперечные полосы прокладываются с шагом , увеличивающимся от ипериферии к центру .

Соответственно: 4,0; 5,0; 6,0; 7,5; 9,0; 11,0; 13,5, 16,0; 20,0; 30,0;

=15

= 57 м

Определяем  длину и число продольных полос;

=10

= 108 м

Прод. полосы прокладываем вдоль рядов оборудования

1-по контуру

2-разъединителях  ОСШ

3-РЗ линейных  ВЛ

4-вдоль трансформатора

5-выключатель

6-РЗ первой  секции

7-РЗ второй  секции

8-вдоль РЗ  ТН

9-вдоль ТН

10-по контуру

Определяем  количество и длину вертикальных заземлителей:

n=12

l=7 м

Сетку укладываем в грунт на глубину t=0,5-0,7 м.

Грунт в месте  прокладки ЗУ принимаем двухслойный : верхний слой – супесок, нижний слой- суглинок.\

Принимаем сопротивление  ρ, ОМ∙м грунта;

Верхний слой зимой = 2000 Ом∙м;

Верхний слой летом = 1000 Ом∙м;

Нижний слой летом = 500 Ом∙м;

Для района сооружения подстанции  глубина  промерзания грунта h=2 м

Определяем  сопротивление искусственных и  естественных заземлителей (для зимы и лета)

1. При =

 

S=∙ = 57∙108= 6156 м²

 

= = 0,096

 

при 0 = 0,1, то А= 0,44 – 0,84∙ = 0,44 – 0,840,096= 0,359

 

 

Общая длина горизонтальных проводников

L=∙∙+∙= 10108 + 13 ∙ 57= 1821 м

 

Эквивалентное удельное сопротивление

= )^∆

 

= = 4

 

При 1,0 10

∆= 0,43∙ + 0,27∙ lg + 0,04 = 0,43∙ + 0,27∙lg + 0,04=0,293

Где a среднее расстояние между вертикальными проводниками

a= 2∙= 2∙= 27,5

 

          = 500 (∙)^0,293=750,5 Ом∙м

          

             r=A∙ + = 0,359∙ + = 3,575 Ом

 

             r₃= = = 0,81 Ом

2. При =

 

= = 2

 

При 1,0 10, ∆=0,41

 

            = )^∆= 500 (∙)^0,293=612,6 Ом∙м

 

             r=A∙ + = 0,359∙ + = 3,12 Ом

 

             r₃= = = 0,785 Ом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9. Расчет токов однофазного КЗ

Значение тока однофазного  КЗ определяется по выражению

=

- сверхпереходная ЭДС  источника= 1,0;

       - базовый ток для точки КЗ= 5,01;

       = результирующее сопротивление прямой последовательности =2,178

       = результирующее сопротивление обратной последовательности =2,178

     = результирующее сопротивление нулевой последовательности определяется по схеме замещения

 

 

 

 

 

 

х₁₂=1,23

 

        х₁₆= 0,946

                                               х₁₇= 1,817

                                               х₁₈= 14

 

 х₁₉ = 2,176

 

 х₂₀= = = 0,99

 

= = 2,8

 

Определение потенциала заземлителя  при расчетном токе замыкания, максимального  напряжения прикосновения для зимы и лета и напряжения приложенного к человеку.

Для зима

U₃=I₃ ∙ r₃=0,74∙0,81= 0,599 кВ

U_ч=U₃∙= 0,5990,32∙0,33= 0,063 кВ

=М∙()^0,45=0,72∙()^0,45=0,32;

 

===0,33

-сопротивление человека  берем 1000 Ом

Для лета

U₃=I₃ ∙ r₃=0,74∙0,785= 0,581 кВ

U_ч=U₃∙= 0,5810,28∙0,5= 0,0813 кВ

=М∙()^0,45=0,62∙()^0,45=0,28;

 

===0,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вывод. При площади заземлителя 6156 м², параметрах грунтах- верхний слой \ нижний слой 2000\500 (1000\500) Ом∙м обеспечить сопротивлений в 0,5 Ом, установленное в ПУЭ, не удается. Сопротивление естественных заземлителей равно 1,5 Ом. Сопротивление заземлителя в целом составляет :

Зимой -0,81 Ом, летом – 0,78 Ом. Потенциал заземлителя при токе однофазного КЗ составляет 0,599 (0,581) кВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература.

 

1. ПУЭ. 7-е издание, стереотипное переиздание. – СПб.: Изд-во Деан, 2008. -704 с.

 

2. Нормы технологического  проектирования понижающих подстанций  с ВН 35-750 кВ ВГПИ и HИИ Энергосетьпроект, 1991.

 

5. Техника высоких напряжений. Под общ. ред. Д.В. Разевига, изд. 2-е, перераб. и доп., «Энергия», 1976. 

 

7. Аронов, Лопухова Т.В.  Ограничители перенапряжений…

 

 

Расчетные данные	Справочные данные
	ВГУ-220-45У1	РНДЗ-1-220/1250 Т1
Uуст.=220	Uном=220 кВ	Uном=220 кВ
Imax=495.256	Iном=3150 А	Iном=1000 А
Iпτ=0.056	=45 кА	-
iаτ=0.03	=29.9	-
Iп0=0.056	Iдин=45	-
iуд=0.56	iдин=150	iдин=100
Вк	=502 2=5000	=632 3=7938