Наибольший ток нормального режима в цепи трансформатора 
, А, равен
 ,
| (6.1) |
где 
– номинальная мощность трансформатора, следующего по шкале ГОСТ [12],
кВ×А;
– номинальное напряжение трансформатора, кВ;
– на стороне ВН:
|  87,858 А;
| |
 115
|
– на стороне НН:
| 962,25 А.
| |
| 10,5
|
Наибольший ток послеаварийного режима в цепи трансформатора 
, А, равен
 ,
| (6.2) |
– на стороне ВН:
| 175,715 А;
| |
 ·115
|
– на стороне НН:
| 1924,501 А.
| |
| ·10,5
|
Максимальный ток в цепях отходящих кабельных линий (фидеров), А,
 ,
| (6.3) |
где 
– активная мощность потребителей i-ой кабельной линии, кВ×А;
Для первого фидера ток составит
| 1,0 
|  171,83 А.
|
 0,87
|
Так как информация о величине тока утяжеленного режима для кабельных линий 10 кВ отсутствует, то принимается, что ее величина составляет 
. Расчетные значения токов утяжеленного режима по фидерам приведены в таблице 6.1.
Таблица 6.1 – Результаты расчетов токов по фидерам 10 кВ
| Номер фидера | , кВ
|  , МВт
|  , Мвар
|  , МВ×А
|  , А
|  , А
|
| 1,0 | 0,567 | 1,150 | 66,370 | 73,007 | ||
| 2,0 | 1,134 | 2,299 | 132,740 | 146,014 | ||
| 2,3 | 1,304 | 2,644 | 152,651 | 167,916 | ||
| 1,5 | 0,851 | 1,724 | 99,555 | 109,510 | ||
| 1,2 | 0,680 | 1,379 | 79,644 | 87,608 | ||
| 0,8 | 0,454 | 0,920 | 53,096 | 58,406 | ||
| 1,4 | 0,794 | 1,609 | 92,918 | 102,210 | ||
| 1,6 | 0,907 | 1,839 | 106,192 | 116,811 | ||
| 2,2 | 1,247 | 2,529 | 146,014 | 160,615 | ||
| 1,134 | 2,299 | 132,740 | 146,014 |
Так как в нормальном режиме секционный выключатель на стороне низшего напряжения подстанции отключен, следовательно, ток нормального режима в цепи секционного выключателя и разъединителя не протекает. В утяжеленном режиме, когда один из силовых трансформаторов отключен, а секционный выключатель включен, допускается считать, что ток, проходящий по сборным шинам, секционному выключателю и разъединителю, не превышает величины тока, протекающего через силовой трансформатор в нормальном режиме.
962,25 А.
6.2 Выбор выключателей и разъединителей
Выбор выключателей и разъединителей осуществляется по следующим параметрам [13]:
а) По напряжению:
 ,
| (6.4) |
где – номинальное напряжение аппарата (оборудования), кВ;
– номинальное напряжение сети, кВ.
б) По допустимому нагреву в продолжительных режимах:
 ,
| (6.5) |
 ,
| (6.6) |
где 
– номинальный ток аппарата (оборудования), А.
в) По отключающей способности:
 ,
| (6.7) |
 ,
| (6.8) |
где 
– номинальный ток отключения, кА;
– номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в
отключаемом токе для времени 
, кА;
– нормативное значение содержания апериодической составляющей в
отключаемом токе, %.
Для установок, где , а 
, допускается проверка отключающей способности по полному току короткого замыкания [13]:
 .
| (6.9) |
г) По включающей способности:
 ,
| (6.10) |
 ,
| (6.11) |
где 
– амплитудное значение номинального тока включения, кА;
– номинальный ток включения (действующее значение периодической
составляющей), кА.
д) По электродинамической стойкости при коротких замыканиях:
 ,
| (6.12) |
 ,
| (6.13) |
где 
– действующее значение периодической составляющей предельного сквозного
тока, кА;
– амплитудное значение предельного сквозного тока, кА.
е) По термической стойкости при коротких замыканиях:
 ,
| (6.14) |
где 
– предельный ток термической стойкости, кА;
– допустимое время действия тока термической стойкости, с.
Выбор выключателей и разъединителей на стороне высшего напряжения (ВН) подстанции «Домнино» представлен в таблице 6.2.
Таблица 6.2 – Выбор выключателя и разъединителя на стороне ВН подстанции «Домнино»
| Расчетные данные | Каталожные данные | |
| Выключатель ВГТ-110 II-40/2500 У1 | Разъединитель SGF 123nII-100 У1+1E/1НА/1МТ50 | |
 110 кВ
|  110 кВ
| 110 кВ
|
 87,858 А
|  2500 А
| 1600 А
|
 175,715 А
| 2500 А
| 1600 А
|
 5,22 кА
|  40 кА
| ¾ |
 0,009 кА
|   14,142 кА
| ¾ |
 5,22 кА
|  40 кА
| ¾ |
 8,777 кА
|  102 кА
| ¾ |
| 5,22 кА
|  40 кА
| ¾ |
| 8,777 кА
|  102 кА
| 100 кА
|
 4,251 (кА)2×с
|  (кА)2×с
|  (кА)2×с
|
| Примечание – Привод выключателя ППрК-1800 С. |
В ремонтной перемычке устанавливаются два разъединителя того же типа SGF 123nII-100 У1+2E/2НА/1МТ50 с двумя заземляющими ножами.
Выбор выключателей на стороне низшего напряжения (НН) подстанции представлен в таблицах 6.3 и 6.4.
Таблица 6.3 – Выбор секционного выключателя и выключателя отходящих линий
| Расчетные данные | Каталожные данные | |
| Выключатель секционный ВБЭ-10-20/1000-УХЛ2 | Выключатель отходящей КЛ ВБЭ-10-20/630-УХЛ2 | |
| 10 кВ
| 10 кВ
| 10 кВ
|
| 962,25 А
| 1000 А
| ¾ |
| 167,916 А
| ¾ | 630 А
|
 14,49 кА
| 20 кА
| 20 кА
|
 0,9 кА
|  20  11,314 кА
| 20 11,314 кА
|
| 14,49 кА
| 20 кА
| 20 кА
|
| 31,455 кА
| 51 кА
| 51 кА
|
| 14,49 кА
| 20 кА
| 20 кА
|
| 31,455 кА
| 51 кА
| 51 кА
|
| 36,953 (кА)2×с
|  51  7803 (кА)2×с
| 51 7803 (кА)2×с
|
Таблица 6.4 – Выбор выключателя в цепи трансформатора
| Расчетные данные | Каталожные данные |
| Выключатель в цепи трансформатора ВБЭ-10-31,5/2000-УХЛ2 | |
| 10 кВ
| 10 кВ
|
| 962,25 А
| 2000 А
|
| 1924,501 А
| 2000 А
|
| 14,49 кА
| 31,5 кА
|
| 0,9 кА
| 31,5 17,819 кА
|
| 14,49 кА
| 31,5 кА
|
| 31,455 кА
| 80 кА
|
| 14,49 кА
| 31,5 кА
|
| 31,455 кА
| 80 кА
|
| 36,953 (кА)2×с
| 80 19200 (кА)2×с
|
Выбор заземлителей
Для заземления нейтрали силового трансформатора ТДН-16000/110 принимается заземлитель типа ЗОН-110М-I У1 [4] (заземлитель однополюсный наружной установки, модернизированный, для умеренного климата). Тип привода ПРН-11У1. Расчетные и каталожные данные приведены в таблице 6.5.
Таблица 6.5 – Выбор заземлителя
| Расчетные данные | Каталожные данные |
| 110 кВ
| 110 кВ
|
| 175,715 А
| 400 А
|
| 4,251 (кА)2×с
|  (кА)2×с
|
7 Выбор конструктивных элементов и расчет механических характеристик
проектируемой линии электропередачи
В данном разделе производится выбор конструктивных элементов и расчет механических характеристик линии электропередачи напряжением 110 кВ Костылево-Домнино. Указанная линия проходит в населенной местности на стальных опорах марки П110-5 и выполнена проводом марки АС-70/11. Проектируемая линия электропередачи находится в первом районе по ветру и третьем по гололеду. Минимальная температура 
в районе проектирования линии составляет -40 °C, максимальная температура 
составляет 20 °C, среднегодовая температура 
равна -5 °C. Местность относится к типу С по условиям воздействия ветра.
Эскиз опоры представлен на рисунке 7.1, а ее технические характеристики и основные размеры представлены в таблицах 7.1 и 7.2 соответственно [15].
Рисунок 7.1 – Эскиз опоры П110-5
Таблица 7.1 – Характеристики опоры П110-5
| Шифр опоры | Марка провода | Пролет, м | Масса, т | ||
| габаритный | ветровой | весовой | |||
| П110-5 | АС-70/11 | 2,67 |
Таблица 7.2 – Размеры опоры П110-5
| Шифр опоры | Размеры, м | Марка провода | Район по гололеду | |||||||
| H | h1 | h2 | h3 | a1 | a2 | a3 | b | |||
| П110-5 | 2,1 | 4,2 | 2,1 | 2,8 | АС-70/11 |
Расчетная длина пролета определяется следующим выражением:
, (7.1)
где 
- длина габаритного пролёта, м;
- коэффициент, значение которого принимается равным 
в соответствии с местностью, для которой проектируется участок ВЛ.
м.
Физико-механические характеристики провода и троса представлены в таблице 7.3.
Таблица 7.3 – Физико-механические характеристики провода АС-70/11 и троса ТК-50
| Характеристики | АС-70/11 | ТК-50 | |
| 1. Сечение, мм2: | алюминиевой части | ¾ | |
| стальной части | 11,3 | ||
| суммарное | 79,3 | 48,6 | |
| 2. Диаметр провода, мм | 11,4 | 9,1 | |
| 3. Количество и диаметр проволок: | алюминиевых, 
| 6*3,8 | |
| стальных,
| 1*3,8 | 19*1,8 | |
| 4. Количество повивов, шт. | алюминиевой части | ¾ | |
| стальной части | |||
5. Масса провода, 
| |||
6. Модуль упругости, 
| 8,25 | 18,5 | |
7. Температурный коэффициент линейного удлинения, 
| 19,2 | ||
8. Предел прочности, 
| |||
9. Удельная нагрузка от собственного веса, 
| 34,8 | ||
| 10. Допустимое напряжение,
| при среднегодовой температуре | ||
| при низшей температуре | |||
| при наибольшей нагрузке |
7.1 Расчет удельных нагрузок на провода и тросы
Провода на опоре подвешиваются, как правило, на разной высоте и расстояние от проводов и троса до земли меняется по длине пролета. Поэтому в расчетах используется понятие «высота расположения приведенного центра тяжести» провода или троса 
[15].
Высота расположения приведенного центра тяжести провода или троса определяется по формуле:
, (7.2)
где 
– средняя высота подвеса проводов или троса на опоре, м;
– максимально допустимая стрела провеса провода или троса, м.
Средняя высота подвеса провода на опоре, м
, (7.3)
где 
– расстояние от земли до i-ой траверсы опоры, м;
– количество проводов на опоре, шт;
– длина гирлянды изоляторов (для ВЛ 110 кВ составляет 1,3 м [15]);
| 19  19 (19+6)
|  1,3 19,700.
|
Допустимая стрела провеса провода определяется по формуле
, (7.4)
где 
– расстояние от земли до нижней траверсы, м;
– наименьшее расстояние от проводов до поверхности земли, составляет 7 м [1];
19 1,3 7 10,700 м,
19,700 
10,700 12,567 м.
Средняя высота подвеса троса на опоре, м
(7.5)
где 
– расстояние между нижней и верхней траверсами опоры, м;
19 6 3 28,000.
Максимально допустимая стрела провеса троса, м
, (7.6)
где 
– наименьшее расстояние по вертикали между проводом и тросом в середине пролета [1].
Наименьшее расстояние по вертикали между верхним проводом и тросом в середине пролета определяется линейной интерполяцией [15] и составляет
28,000 7 6 3,536 11,464 м,
28,000 
11,464 20,357 м.
После определения высоты расположения приведенного центра тяжести провода и троса оцениваются максимально возможные величины толщины стенки гололеда 
и ветрового давления 
. Нормативные значения этих величин определяются при их повторяемости 1 раз в 25 лет [1].
Максимальное ветровое давление , Па, определяется по формуле
(7.7)
где 
– нормативное ветровое давление, согласно [1] для первого района по ветру составляет
400 Па;
– поправочный коэффициент на высоту [1].
Для провода: 
0,4 
400 160 Па.
Для троса: 
0,554 400 221,6 Па.
Давление ветра при гололеде 
, Па, определяется по формуле
(7.8)
Для ВЛ до 220 кВ ветровое давление при гололеде должно приниматься не менее 200 Па [1];
Для провода: 
0,25 160 40 Па, поэтому принимается равным 200 Па.
Для троса: 
0,25 221,6 55,4 Па, поэтому принимается равным 200 Па.
Максимальная толщина стенки гололеда , мм, определяется по формуле
(7.9)
где 
– нормативная толщина стенки гололеда, согласно [1] для третьего района по гололёду составляет 20 мм;
– поправочные коэффициенты на высоту и диаметр провода (троса) [15].
Для провода: 
20 мм.
Для троса: 
20 мм.
При выполнении механического расчета провода и троса удобно пользоваться удельными нагрузками, т.е. нагрузками приведенными к единице длины 1 м и единице сечения 1 мм2 провода или троса [15]. Следовательно, размерность удельных нагрузок – 
.
1. Удельная нагрузка от собственного веса провода 
приводится в его физико-механических характеристиках:
34,800 
.
2. Удельная нагрузка от гололеда на проводе, исходя из цилиндрической формы гололедных отложений:
, (7.10)
где 
– фактическое сечения провода, мм2;
– диаметр провода, мм;
– удельный вес льда 
;
– коэффициент надежности по ответственности, принимается равным 1 для ВЛ
до 220 кВ; 1,3 для ВЛ 330-750 кВ [15];
– региональный коэффициент, принимается равным 1 [15];
– коэффициент надежности по гололедной нагрузке, принимается равным 1,3 –
для районов по гололеду 1 и 2; 1,6 – для районов по гололеду 3 и выше [15];
– коэффициент условий работы, равный 0,5 [15];
|  20  11,4 20  1 1 1,6 0,5
| 179,039 .
|
| 79,3 |
3. Удельная нагрузка от веса провода и гололеда:
, (7.11)
34,800 179,039 213,839 .
4. Удельная нагрузка от давления ветра, действующего перпендикулярно проводу при отсутствии гололеда:
, (7.12)
где 
– коэффициент лобового сопротивления, равный 1,1 – для проводов диаметром 20 мм и более, свободных от гололеда; 1,2 – для всех проводов покрытых гололедом и для проводов диаметром меньше 20мм свободных от гололеда [15];
– коэффициент, учитывающий влияние длины пролета на ветровую нагрузку,
принимается по [15] и составляет 
1,04;
– коэффициент, учитывающий неравномерность скоростного напора ветра
по пролету, принимается по [15] и составляет 
1,0;
– коэффициент надежности по ветровой нагрузке, равный 1,1 [15];
| 160 1,04 1,0 1,2 11,4 1 1 1,1
| 31,576 .
|
| 79,3 |
5. Удельная нагрузка от давления ветра при наличии гололеда:
, (7.13)
где – принимается для ветрового давления 
и согласно [15] составляет 1;
| 200 1,04 1 1,2 11,4  20 1 1 1,1
| 177,962 .
|
| 79,3 |
6. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода без гололеда:
, (7.14)
34,800 
31,576 
46,99 .
7. Удельная нагрузка от давления ветра и веса провода, покрытого гололедом:
, (7.15)
213,839 177,962 278,204 .
Удельные нагрузки для троса определяются аналогичным образом. Результаты расчетов приведены в таблице 7.4.
Таблица 7.4 – Удельные нагрузки на провод и трос
Удельные нагрузки, 
| Провод АС-70/11 | Трос ТК-50 |
|
| 34,800 | |
| 179,039 | 270,738 |
| 213,839 | 350,738 |
| 31,576 | 55,139 |
| 177,962 | 277,385 |
| 46,99 | 97,161 |
| 278,204 | 447,168 |
7.2 Механический расчет проводов и троса
Механический расчет проводов и троса ВЛ заключается в определении напряжений в проводах и тросе и их стрел провеса во всех возможных в эксплуатации режимах и сравнении их с предельно допустимыми значениями.
Для определения исходного режима необходимо рассчитать величины критических пролетов [15].
Первый критический пролет 
, м, определяется по формуле
, (7.16)
где 
– допустимое напряжение в проводе при среднегодовой температуре, 
;
– допустимое напряжение в проводе при низшей температуре, ;
– модуль упругости провода, ;
– температурный коэффициент линейного удлинения провода, 
;
| 90
| 
|  90 120  8,25   19,2  -5 -40 
| 
| 336,365.
|
| 34,800
|  90  120 
|
Второй критический пролет 
, м, определяется по формуле
, (7.17)
где 
– допустимое напряжение в проводе при наибольшей нагрузке, ;
– температура гололеда, принимаемая равной -10 
[3];
– наибольшая удельная нагрузка, ;
| 120
|
|  19,2 -10 -40
|
| 51,116.
|
34,800
Поиск по сайту©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование. Дата создания страницы: 2018-09-16 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных |
Поиск по сайту: Читайте также: Деталирование сборочного чертежа Когда производственнику особенно важно наличие гибких производственных мощностей? Собственные движения и пространственные скорости звезд |