Узловая распределительная трансформаторная подстанция на 110/35/10 кВ - Выбор оборудования

8. Выбор оборудования на стороне ВН подстанции.

Шины ОРУ 110кВ. В качестве шин для жесткой ошиновки используются трубы из алюминиевого сплава 1915Т обладающего высокой прочностью, стойкостью к коррозии и хорошей устойчивостью к коронообразованию. Трубчатая жесткая ошиновка, обеспечивают быстрый и монтаж, и необходимую компенсацию линейных температурных деформаций шин.
Сечение рассчитывается по току (допустимому нагреву), работе в нормальном режиме и во время ремонта.
Максимальный ток шин составляет: Imax= 1,4*.= 294,3 А
Размер трубчатых  шин D=60мм, q=550мм2, d=54мм, m=1,46 кг/м, Imax=1340A. Применение шин меньшего диаметра приведет к сокращению длины пролета и увеличению затрат на стойки и изоляторы. По требованиям ПУЭ расстояние между фазными шинами a=2м.
Термостойкость шин, при функции C=91 A*c1/2*мм2 составит qmin== =100 мм2
что меньше 550 мм2.
Электродинамическая стойкость zрассч. £ zдоп. , где zдоп допустимое напряжение материала шин.
zрассч = , где М = Н*М –изгибающий момент, W =  момент сопротивления шины.
Удельное усилие при трехфазном КЗ: f= * 10-7 *  =  * 10-7 * =18,6 H/м,
М =  = = 67 Н*М; W =  = 7,3, откуда zрассч = = 9,1 МПа,
zрассч <40МПа
Вывод: шины обеспечивают требуемую электродинамическую прочность.

Связь с трансформатором производится проводом АС-150/19. Из-за малой длины провод на коронирование не проверяем. На схлестывание не проверяем т.к. Iп.о.=6,46кА < 20кА.
В качестве наружных изоляторов используем ИОС-110-300-УХЛ-1. Сила, действующая на изгиб изолятора равна 1111,6H < 180000H – изолятор подходит для установки.

Коммутационное оборудование: линейные разъединители РДЗ-110/1000, заземлители нейтрали ЗОН-110-М-1У1, трансформаторы тока ТВТ-110-1-600/1 (встроенные в силовой трансформатор), ограничители перенапряжения ОПН-110, выключатели ВГТ-110II-40/2500 У1

9. Выбор оборудования на стороне СН подстанции.

РУ открытого типа из двух секций сборных шин, двух цепей цепей связи трансформатора со сборными шинами и отходящей к потребителю двуцепной ЛЭП.

Выбор шин ОРУ. Используются те же шины в целях унификации оборудования.

Imax= .= =0,3102кА=310,3А, что меньше допустимых 1340 А.
Значения Iп.о., iу , Bу меньше чем на стороне ВН, значит шины подходят

Проводники, отходящие от ОРУ к потребителям.
Iном.= = =147,8 А, Imax=2*147.8=295А.
qэк. =
qэк. =  = 147.8 мм2
Используем провод АС-120/19.

Выбор изоляторов. Изолятор ИОС-35-500-01-УХЛ. Проверка на изгиб: =574H, что меньше Fдоп.=2*106Н.

Трансформатор напряжения блочного типа включает в себя ТН типа 3НОЛ-35, разъединитель РДЗ-35, ОПНК-35, предохранитель ПКН-35-У1.

Схема снабжения потребителей на стороне 35 кВ

10. Выбор оборудования на стороне НН подстанции.

Выбор проводников в цепи.
Imax= .= =1,090кА=1090А
Используем три провода АС-150/19 на каждую фазу, их допустимый ток составит 3*450=1350А. Проверка на коронирование не производится из-за малой длины проводника.

РУ НН. Используются комплектные распределительные устройства выкатного исполнения К-63. Отсутствие разъединителей и применение вместо них специальных скользящих контактов штепсельного типа позволяет повысить надежность камер и удобство их технического обслуживания. В состав ячеек входят вакуумный выключатель BB/TEL-10-12,5-20/630-1600 УХЛ2, трансформатор тока ТЛК-10 30/5-1500/5, трансформатор напряжения НАМИТ ЗНОЛ.06 НОЛ.08.

В качестве шин используются шины прямоугольного сечения 80x10мм с Iдопуст.=1480 А.
Электродинамическая стойкость шин определяется аналогично. Расстояние между фазами a=0.26м, длина пролета l=0.75м
Электродинамическая стойкость zрассч. £ zдоп. , где zдоп допустимое напряжение материала шин.
zрассч = , где М = Н*М –изгибающий момент, W =  = 1,3 момент сопротивления шины. Удельное усилие при трехфазном КЗ: f=1,62 * 10-7 *  = 362 H/м,
Изгибающий момент М =  = = 20,36Н*М; откуда zрассч = = 15,6 МПа,
Вывод: шины обеспечивают требуемую электродинамическую прочность.

Термическая стойкость шин приемлема, т.к. термостойкость шин, при функции C=91 A*c1/2*мм2 составит qmin== =117 мм2 , что меньше 800 мм2.

Изоляторы. Используем изоляторы ИП-10/1600-7,5УХЛ2. Iдоп.изол.=1600А > Imax = 1090А.
Нагрузка составит , что приемлемо, т.к. меньше Fдоп.=4500H

Выключатели и заземляющие разъединители используем однотипными, ориентируясь на максимального потребителя. Imax.потр.= .==757А.
Используем вакуумный выключатель BB/TEL-10-12,5-20/630-1600 УХЛ2 во вводных, секционных и отходящих к потребителю цепях. Заземляющий разъединитель типа РВЗ-10/630 (привод ПР-11)

Расчет отходящих линий НН. К промышленным и коммунально-бытовым потребителям линии прокладываются кабелем ААШВ-10, т.к. они располагаются на небольших расстояниях от п/ст. Питание потребителей I категории осуществляется не менее чем по двум линиям с раздельных секций. Определяем Imax.потр. для каждого потребителя по формуле:

Imax.потр.= ,

Экономическое сечение кабеля равно: qэк. = , при экономической плотности тока jэк. = 1,4 А для ААШВ-10. Результаты расчетов сводим в таблицу.

Схема электроснабжения потребителей на стороне 10 кВ.