Сечение силовых кабелей выбираем по экономической плотности тока:
,
где jэк – экономическая плотность тока (по [5 табл. 3.35] принимаем среднее значение jэк=1,4 А/мм2).
Максимальный длительный ток нормального режима, исходя из радиальной схемы присоединения РП, при которой каждый РП питается по двум КЛ:
мм2.
Принимаем кабель АСБ-35 сечением q=35 мм2 по табл.П3.8 [4]
Данные кабеля:
допустимый ток кабеля: Iдоп=115 А ,(при прокладке в земле)
бумажная изоляция, пропитка не стекающий состав, свинцовая оболочка.
Проверим, выбранный кабель по условию нагрева:
Iдопk Iпрод расч,
где k – поправочный коэффициент, зависящий о температурных условий и условий прокладки (по [2, табл. 3.46] приближенно принимаем расстояние между осями кабелей 200 мм; количество кабелей в траншее – 4; отсюда, k=0,74).
Iпрод расч=2Iнорм=2∙41,9=83,8 А.
115∙0,74=85,1>Iпрод расч.=83,8
Коэффициент фактической загрузки в режиме перегрузки:
Коэффициент предварительной загрузки:
Проверим кабель по термической стойкости:
q qмин= ,
где Bk – интеграл Джоуля, определённый при выборе выключателя в цепи трансформатора
кА2с,
где tотк = tрз + tо.в=1,1+0,07=1,17;
С – коэффициент, равный 90 .
35 мм2
Условие термической стойкости не выполняется. Для соблюдения условий проверки на термическую стойкость требуется установить на кабель защиту ТО.
кА2с,
где tотк = tрз + tо.в=0,1+0,07=0,17;
35 мм2
Условие термической стойкости не выполняется. Принимаем кабель АСБ-70 сечением q=70 мм2 по табл.П3.8 [4]
Данные кабеля:
допустимый ток кабеля: Iдоп=165 А ,(при прокладке в земле)
бумажная изоляция, пропитка не стекающий состав, свинцовая оболочка.
Проверим, выбранный кабель по условию нагрева:
Iдопk Iпрод расч,
где k – поправочный коэффициент, зависящий о температурных условий и условий прокладки (по [2, табл. 3.46] приближенно принимаем расстояние между осями кабелей 200 мм; количество кабелей в траншее – 4; отсюда, k=0,74).
Iпрод расч=2Iнорм=2∙41,9=83,8 А.
165∙0,74=122,1>Iпрод расч.=83,8
Коэффициент фактической загрузки в режиме перегрузки:
Коэффициент предварительной загрузки:
Проверим кабель по термической стойкости:
кА2с,
где tотк = tрз + tо.в=0,1+0,07=0,17;
70 <мм2
Так как проверка по термической стойкости выполняется, выполнять дополнительную проверку кабеля на невозгораемость не требуется.
Выбор дополнительного защитного оборудования.
Выбор ограничителей перенапряжения.
На стороне ВН принимаются ограничители ОПН-У/TEL 110/70
На стороне НН принимаются ограничители ОПН-Т/TEL 10/10,5
Выбор заземлителей.
На стороне ВН принимаем ЗОН-110У-1У1
На стороне НН принимаем ЗР-10УЗ
Оперативный ток.
Так как высшее напряжение проектируемой подстанции 110 кВ и число выключателей более трех, то рекомендуется применить постоянный оперативный ток.
Постоянный оперативный ток – это система питания оперативных цепей защиты, автоматики, сигнализации от аккумуляторной батареи на напряжение 220 В без элементного коммутатора, работающая в режиме постоянного подзаряда. На подстанциях до 330 кВ включительно устанавливается одна аккумуляторная батарея.
Для управления использоваться шкафы управления оперативного тока (ШУОТ).
На ПС с постоянным оперативным током следует применять переменный оперативный ток для питания собственных нужд.
На ПС, оборудованных электромагнитной блокировкой, предусматриваются выпрямительные установки для питания цепей блокировки.
Для постоянного подзаряда, а также после аварийного разряда каждой аккумуляторной батареи типа СК и СН применяются два комплекта автоматизированных выпрямительных агрегатов типа ВАЗП 380/260 40/80-2, которые работают параллельно с аккумуляторной батареей; поддерживают стабилизированное напряжение на шинах постоянного тока, возмещают потери саморазряда батареи и питают всю длительную нагрузку постоянного тока.
8.Выбор и обоснование конструкции распределительных устройств.
Раздел выполняется по [5], в соответствии с [1], [3] и [23].
На стороне НН применяется комплектное распределительное устройство внутренней установки (КРУ), так как оно экономически оправданное при числе шкафов 25 и более. Число шкафов на низшем напряжении данной подстанции составляет 40 штук (28 на отходящие КЛ; 2 на ССН; 2 на секционные выключатели; 4 на вводные выключатели; 4 на измерительные трансформаторы напряжения).
КРУ – распределительное устройство, состоящее из закрытых шкафов с встроенными в них аппаратами, измерительными и защитными приборами. Шкафы КРУ изготавливаются на заводах, что позволяет добиться тщательной сборки всех узлов и обеспечения надёжной работы электрооборудования. Применение КРУ позволяет ускорить монтаж РУ. КРУ более безопасно в обслуживании, так как все части, находящиеся под напряжением. закрыты кожухами.
На стороне ВН применяется ОРУ с типовыми ячейками. Размещение оборудования в ячейках позволяет осуществлять его независимый ремонт и обслуживание, локализацию аварии в пределах ячейки. Ширина ячейки стандартная и равна для 110 кВ – 9 м. Именно она определяет ширину распределительного устройства и ПС в целом. Длина ячейки и, следовательно, длина ОРУ определяется схемой РУ и способом размещения оборудования. Применяем ОРУ низкого типа с размещением аппаратов на одном уровне (~ 3 м). Принимаем равномерное распределение линейных ячеек по площади ОРУ, чередуя их с другими присоединениями. Это уменьшает перетоки мощности по шинам и упрощает выполнение молниезащиты ОРУ.
Зона ячеек отделяется от места установки трансформаторов автодорогой для проезда автотрейлеров шириной 4,5-6 м. Габаритная высота проезда равна 4 м. Путь перекатки трансформаторов проектируется совмещенным с автодорогой.
Дороги могут устраиваться по кольцевой, тупиковой и смешанной системам. В конце тупиковых дорог предусматриваются площадки для разворота размером не менее 12х12 м.
Радиусы закругления дорог по оси проезжей части следует предусматривать для автомобильных дорог 10 м, при въезде в ОРУ – 8 м. Ширина ворот автомобильных въездов на площадку ПС следует принимать по наибольшей ширине применяемых на ремонтных работах автомобилей и механизмов плюс 1,5м, но не менее 4,5 м.
По планированной территории ПС должен быть обеспечен проезд для автомобильного транспорта с улучшенной грунтовой поверхностью, с засевом травой. Автодороги с покрытием предусматриваются к следующим зданиям и сооружениям: порталу для ревизии трансформаторов, ЗРУ, зданию щита управления (ОПУ), вдоль выключателей ОРУ 110 кВ. Ширина проезжей части внутриплощадных дорог должна быть не менее 3,5м.
На ОРУ кабели прокладываются в наземных лотках. При прохождении лотков через дороги предусматриваются переезды с сохранением расположения лотков на одном уровне. Одиночные кабели (до 7) от кабельных сооружений до приводов и шкафов различного назначения могут прокладываться в земле без специальной защиты (в том числе небронированные) при отсутствии над ними проездов.
Для предотвращения растекания масла и распространения пожара при повреждениях маслонаполненных силовых трансформаторов с массой масла более 1т в единицы предусматриваются маслоприемники с соблюдением следующих требований. Габариты маслоприемника должны выступать за габариты единичного электрооборудования не менее 1,5 м при массе от 10 до 50 т (в используемых силовых трансформаторах). Объём маслоприёмника должен быть рассчитан на одновременный приём 100% масла в трансформаторе.
Допустимое расстояние в свету между открыто установленными силовыми трансформаторами не менее 1250 мм. При этом при расстоянии между ними менее 15 м применяют сплошные разделительные перегородки с пределом огнестойкости 1,5 часа. Ширина перегородки принимается не менее ширины маслоприемника и в высоту не менее высоты вводов высшего напряжения. Расстояние в свету между трансформатором перегородкой не менее 1500 мм.
Территория ОРУ и ПС в целом должны быть ограждены внешним забором высотой 2000 мм. Вспомогательные сооружения ОПУ, мастерские и др. сооружения), расположенные на территории ПС следует ограждать внутренним забором высотой 1600 мм. Трансформаторы и аппараты, у которых нижняя часть изолятора расположена над уровнем планировки или уровнем сооружения (плиты кабельных каналов или лотков и т.п.) на высоте не менее 2500 мм разрешается не ограждать.
Расстояние по горизонтали от токоведущих частей и незаземлённых частей или элементов изоляции (со стороны токоведущих частей) до постоянных внутренних ограждений в зависимости от высоты должны быть не менее 900 мм для 110 кВ.
Охрана труда.
Раздел выполняется по программе [5], в соответствии с [1] и [3]. Более конкретно мероприятия взяты из [23].