Для выбора мощности подстанции необходимо знать среднюю передаваемую мощность (данные взяты с электрокотельной).
Рсм =48994,31 кВт;Qсм = 16366,11 квар
 |
Полная среднесменная мощность:
Потери в трансформаторе приближенно определяются по формулам:
ΔРТ = 0,025 ∙ SСМ = 0,025 ∙ 51655,51 = 1291,39 кВт;
 |
ΔQТ = 0,105 ∙ SСМ = 0,105 ∙51655,51 = 5423,83 квар.
Полная среднесменная мощность с учетом потерь:
Расчетная мощность трансформатора двухтрансформаторной подстанции:
 |
Выбираем два варианта с трансформаторами разной мощности:
1. Трансформаторы типа ТДТН-40000/220/6,6
Проверка трансформатора на загрузку:
 |
В нормальном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 0,7
В аварийном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 1,4
 |
Коэффициент загрузки, как в нормальном, так и в аварийном режиме не превышает норму.
2. Трансформаторы типа ТДТН- 25000/220/6,6
Проверка трансформатора на загрузку:
 |
В нормальном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 0,7
 |
В аварийном режиме необходимое значение коэффициента загрузки: KЗ ≤ 1,4
Коэффициент загрузки как в нормальном, так и в аварийном режиме превышает допустимые значения.
К установке принимаем трансформаторы типа: ТДТН –40000/220/6,6 [5]
Таблица 3.10. Технические параметры трансформаторов.
| Тип трансформатора | S, кВА | Номинальное напряжение,кВ | Потери, кВт | Iхх,% | Uкз,% | ||
| ВН | НН | Рхх | Ркз | ||||
| ТДТН | 6,6 | 0,55 |
ВЫБОР ТИПА РУ-6 КВ
Для питания и управления высоковольтными двигателями необходима установка в рассчитываемой электрокотельной распределительного устройства напряжением 6 кВ. Принимаем к установке в электрокотельной комплектное распределительное устройство 6 кВ.
|
|
Распределительные устройства (РУ) закрытого типа (внутренней установки) применяются обычно при напряжениях до 20кВ. Типичными для промышленных предприятий являются закрытые РУ вторичного напряжения ГПП, первичного напряжения цеховых подстанций, генераторного напряжения собственных электростанций.
Применение закрытых РУ может оказаться неизбежным иногда и при более высоких напряжениях (в случае тяжелых условий окружающей среды, при малой отводимой для РУ площади и т. п.).
Распределительные устройства до 20 кВ состоят, как правило, из комплектных ячеек заводского изготовления и называются комплектными распределительными устройствами (КРУ). Существуют два типа ячеек КРУ: ячейки, внутри которых все аппараты установлены стационарно (КСО), и ячейки, в которых выключатель ВН установлен на выкатываемой тележке.
На рис. 5 приведена одна из возможных конструкций ячейки КРУ на 1О кВ со стационарно установленной аппаратурой. Ячейка разделена на три отсека: открытый сверху отсек сборных шин и шинного разъединителя; отсек выключателя ВН; отсек линейного разъединителя и присоединения кабеля.
Отсеки отделены друг от друга сплошными металлическими листовыми перегородками, что позволяет, например, произвести безопасный осмотр выключателя при отключенных шинном и линейном разъединителях.
Приводы выключателя и разъединителей установлены на передней панели ячейки и между собой механически сблокированы (операции с разъединителями возможны только при отключенном выключателе). На передней панели установлены также измерительные приборы и реле. Открытое размещение приводов и приборов может считаться недостатком такой ячейки, так как этим ухудшается общий обзор и внешний вид РУ; поэтому, в некоторых других типах ячеек приводы и вторичные приборы размещены в специальном отсеке, находящемся обычно в левой части ячейки. На дверцы этого отсека вынесены только сигнальные прибор
|
|
Дверцы или снимаемые передние панели ячейки изготовляются из листовой стали. У некоторых типов ячеек дверцы снабжены смотровыми стеклами, облегчающими осмотр выключателей и других аппаратов.
В ячейках может быть предусмотрено также внутреннее местное освещение. В ячейках, предусмотренных для размещения выключателей ВН, могут устанавливаться и другие аппараты (выключатели нагрузки, плавкие предохранители, трансформаторы напряжения и т.п.). Однако при использовании меньших аппаратов размеры ячеек могут быть существенно сокращены. Так, при использовании плавких предохранителей со специальными малогабаритными выключателями нагрузки могут быть созданы комплектные ячейки на 10 кВ шириной порядка 0,6 м, высотой порядка 1,2 м и глубиной порядка 0,8 м, т. е. в несколько раз меньшего объема, чем изображенная на рис. 5 типовая ячейка.
На рис.6 показана комплектная ячейка выкатного исполнения. Выключатель ВН вместе с приводом установлен на выкатной тележке и соединяется со стационарной частью первичной аппаратуры ячейки при помощи штепсельных разъемов ВН. Ячейка состоит из отсека сборных шин, отсека выкатной тележки, отсека трансформатора тока и отходящей кабельной линии, отсека вторичных приборов.
|
|
Объем ячейки выкатного типа благодаря более компактному размещению аппаратов в 1,5—2 раза меньше, чем у аналогичной ячейки со стационарной аппаратурой. Выкатная тележка позволяет произвести удобный и безопасный осмотр и наладку выключателя, а также при необходимости легкую и быструю замену тележки с выключателем. Во избежание неправильных операций предусмотрена механическая блокировка, позволяющая передвигать тележку только при отключенном выключателе. Отверстия для штепсельных разъемов при выкатывании тележки механически закрываются металлическими шторами, чем закрывается доступ к находящимся под напряжением частям ячейки.
Наладка привода выключателя, а также релейной защиты и автоматики ячейки возможна при выдвижении тележки на расстояние, при котором надежно разъединяется первичная цепь (при выдвижении в наладочное положение). Тележка и приборный отсек ячейки соединены обычно гибким кабелем, длина которого допускает небольшое перемещение тележки; при полном выкатывании тележки кабель отсоединяется при помощи штепсельного разъема.
Выбор комплектных ячеек производится по тем же критериям, что и выбор выключателей и другой коммутационной аппаратуры, а также по требуемым схемам первичных и вторичных соединений. Применение ячеек стационарного или выкатного типа определяется в основном частотой включений выключателя и связанной с этим частотой осмотров и технического обслуживания.
|
В помещении РУ комплектные ячейки располагаются в один или" два ряда (рис.7). Размеры помещения определяются количеством и размерами ячеек, а также условиями их обслуживания и транспорта. В частности, кроме коридора управления с задней стороны ячеек выкатного типа могут предусматриваться дополнительные коридоры и проходы для монтажа и обслуживания. Число выходов из РУ зависит от длины коридора. Так, при длине РУ до 7 м допускается один выход, при длине 7—60 м — два выхода (в обоих концах РУ). При большей длине число выходов выбирают так, чтобы расстояние от любой точки коридора обслуживания до выхода не превышало 30 м. Выходные двери должны само запираться, но не должны препятствовать свободному выходу людей из РУ (должны открываться в сторону выхода без применения ключа).
Выход из РУ предусматривается наружу, на лестничную клетку или в производственное помещение с несгораемыми стенами и перекрытиями, не содержащее огне- и взрывоопасных устройств.
Под ячейками РУ предусматривается кабельный канал (см. рис.5), размеры которого зависят от количества кабелей. При большом числе кабелей под помещением РУ может предусматриваться кабельный этаж.
Наименьшая допускаемая глубина кабельного канала определяется допускаемым радиусом изгиба кабеля наибольшего сечения, а также типом и расположением концевой разделки кабеля.
При дистанционном управлении выключателями между РУ и центом управления прокладываются контрольные кабели, канал для контрольных кабелей может предусматриваться в полу коридора управления (см. рис.5), однако возможны и другие варианты.
Для сооружения закрытых РУ и подстанций обычно применяются железобетонные панели и объемные блоки. Так как поверхности этих строительных деталей могут выделять цементную пыль, то полы, стены и потолки РУ покрываются непылящимися отделочными слоями.
В помещении КРУ кроме комплектных ячеек могут находиться и ячейки секционных реакторов. Для линейных реакторов при их достаточно большом числе может предусматриваться отдельный реакторный этаж.
В случае крупногабаритных выключателей (например, на напряжение 35 кВ и выше) применяются некомплектные типовые конструкции ячеек. Аппаратуру РУ в таком случае целесообразно располагать на двух этажах, причем на верхнем этаже предусматриваются сборные шины и шинные разъединители, на нижнем этаже — выключатели, трансформаторы тока и линейные разъединители.
При большом объеме масла в выключателях (более 60.кг) они размещаются в отделенных от другой аппаратуры ячейки взрывных камерах. Двери этих камер открываются наружу или во взрывной коридор РУ.
При напряжениях 20 кВ и выше наряду с обычной аппаратурой и неизолированной ошиновкой в последнее время стала применяться полностью закрытая аппаратура, заполненная гексафтористой серой. Распределительные устройства на базе такой аппаратуры отличаются весьма малыми габаритами (объем такого РУ в 10—50 раз меньше, чем в случае применения обычной воздушно-фарфоровой изоляции) и отсутствием доступных к прикосновению токоведущих частей.
Помещения РУ, как правило, не имеют окон, что увеличивает их надежность к случайным внешним механическим воздействиям. В РУ предусматривается искусственное освещение, естественная вентиляция и при необходимости электрическое или воздушное отопление.
Достоинствами закрытых РУ перед открытыми являются защита аппаратуры от воздействия наружной среды, от пыли и копоти, от больших колебаний температуры, от солнечной радиации, а также большое удобство обслуживания, исключение возможности проникновения в РУ посторонних людей, большая компактность.
Для установки в РУ-10 кВ рассчитываемого корпуса принимаем комплектно распределительное устройство типа КРУ со следующими паспортными данными.
Таблица 3.11. Паспортные данные КРУ.
| № пп | Параметры | Шкаф выкатного исполнения КМ-1 с маломасляным выключателем |
| 2.1 2.2 | Номинальное напряжение Номинальный ток (А): Сборных шин Шкафов Номинальный ток отключения Электродинамическая стойкость Тип выключателя Тип привода к выключателю | 10 кВ 20 кА 80 кА ВКЭ-10 Электромагнитный |