ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫНЫҢ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
М. ТЫНЫШПАЕВ атындағы ҚАЗАҚ КӨЛІК ЖӘНЕ КОММУНИКАЦИЯЛАР АКАДЕМИЯСЫ
«ЭЛЕКТРЭНЕРГЕТИКА» кафедрасы
КУРСТЫҚ ЖОБА
ТАҚЫРЫБЫ: 110/220 кВ – тағы түйіспелі тартылым қосалқы стансасын жобалау
Пән аты: «Тартылым қосалқы стансасы»
Орындаған: Мұқанбеткеримов Ж.Ж.
ЭЭ – 04 – 1 топ студенті
Қабылдаған: Қалиева К.Ж.
т.ғ.к., доцент
АЛМАТЫ, 2007
Сурет 1.1. – Есептеме сұлбасы
МАЗМҰНЫ
|
|
КІРІСПЕ |
5 |
|
1. |
ТАРТЫЛЫМ ҚОСАЛҚЫ СТАНСАСЫНЫҢ НЕГІЗГІ ЭЛЕКТРЛІК ЖАЛҒАНУ СЫЗБАСЫН ҚҰРУ |
|
|
1.1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КІРІСПЕ
Электрленген теміржолдардың электрмен қамтамасыздандыру құрылғыларынан тек торап қана емес, теміржолға жататын тұтынушы аудандар, теміржолдың тартылымға жатпайтын тұтынушылары қорек алады, бұлар мемлекеттің электрмен қамтамасыздандыру жүйесінің бөлігі болып табылады.
Электрленген теміржолдар электрэнергияны жалпы қолдану энергожүйелерінен алады. Энергожүйе – электр стансалары, электр беріліс желілері, қосалқы стансалары және жылу жүйелері, ток және жылу энергиясының үлестіру үрдістерімен түсіндіріледі. Электрстансаларында өндірілетін электрэнергиясы бөлек аудандар мен тұтынушылары арасында үлесуі электрберіліс желілерінің және түрлі кернеудегі қосалқы стансаларынан тұратын электрлік жүйеге келеді.
Электрленген теміржолдарды электрмен қамтамасыздандыру тартылым қосалқы стансалары арқылы аудандық стансалар және жоғарғы вольтті электр беріліс желілері көмегімен жүзеге асады. Тартылым стансалары локомотивтерді қоректендіруден басқа арнайы жоғарывольтті желілер арқылы теміржол тұтынушыларын және қосымша тартылымға жатпайтын, тұрмыстық тұтынушыларын қоректендіру үшін қолданылады.
Теміржолдарды электрлендіру 3 кВ кернеудегі тұрақты тоқта өтеді. Қазіргі кезде бұл өндіру жиілігіндегі айнымалы токта 25 кВ және 2х25 кВ кернеумен іске асырылады. Электрлік торапта айнымалы тоқты қолдану тұрақты тоқты қолданумен салыстырғанда едәуір қаржылай берілістерде де, пайдалану шығындарында да тиімді. 25 кВ кернеу кезінде тартылым қосалқы станциялар арасындағы арақашықтық 50 км орнына 25 км тұрақты тоқтағы 3кВ кернеуде, бір электрленген аймаққа арналған тартылым қосалқы станцияларының жалпы санын екі есе азайтады. Сонымен қатар, электр қозғаушы құрамды және энергияның қуатты жоғалтуларын түйіспелі жүйеде тұтыну 25кВ кернеуде 3 кВ кернеуге қарағанда едәуір аз, бұл түйіспелі ілгішті кіші қиылыстағы өткізгіштермен орындауға әкеледі.
Электрлік тартылым теміржол транспортында электрэнергиясының негізгі тұтынушысы. Сонымен қатар теміржолдарында электр энергиясы басқа техникалық қажеттіліктерге пайдаланылады: вокзалдармен стансаларды жарықтандыру, қозғаушы құрамды жөндеу жұмыстарын орындауда, қосымша бөліктерді жасауда және т.б. Теміржол көлігіндегі электр энергиямен қамтамасыздандыру қажеттіліктері теміржолдардағы электрқұрылғылардың аймақтық энергожүйенің тораптарына жалғану арқылы жүзеге асады.
Электрмен қамтамасыздандыру жүйесінің негізгі жұмысы теміржолдың пайдалану жұмыстарын қамту болып табылады. Ол үшін электрмен қамтамасыздандыру жүйесіндегі барлық элементтердің қуаттары әр локомотивке жеткілікті тұтынлуы керек.
Бұл жұмыстар тек электрмен қамтамасыздандыру жүйесінің дұрыс таңдалған параметрлерін арқылы шешіледі, яғни берілген жүктемеде және электр энергияның қажетті сапасы және жүктеме жұмыстарын орындауды қамтамасыздандырады. Электрстансалар электрэнергиясын өндіруге арналған. Арнайы агрегаттар арқылы электрэнергиясына түрленетін біріншілік энергияның түрі жылулық, гидравликалық және атомдық болып ажыратады. Кеңес және шетелдік ғалымдары көмегімен тәжірибелі құрылғылар арқылы электрэнергиясының өндірісі үшін басқа энергетикалық көздерді пайдалануға болатын техникалық мүмкіндіктердің бар екендігін дәлеледеді (күн энергиясы, жер асты жылуы т.с.с.) Қазіргі кезде электрэнергиясы жылулық және гидравликалық атомдық электрстансаларында өндіріледі.
- ТАРТЫЛЫМ ҚОСАЛҚЫ СТАНСАСЫНЫҢ НЕГІЗГІ ЭЛЕКТРЛІК ЖАЛҒАНУ СЫЗБАСЫН ҚҰРУ
1.1. Жалпы мағлұматтар
Қосалқы станса дегеніміз – электр қондырғылар, олар электрэнергиясын түрлендіруге және таратуға арналған.
Қосалқы станса екіге бөлінеді:
жоғарлатушы дегеніміз көбі электр стансаларында қолданылады. Олар тұтынушыға жоғарлатылған кернеулі электрэнергиясын жеткізіп тұрады.
төмендетуші дегеніміз тоқ көзі кернеуін өте төменгі кернеуге түрлендіре отырып тұтынушыларға жеткізеді.
Энергетикалық жүйе дегеніміз электр стансаларының, трансформатор қосалқы стансаларының, әуе электр беріліс желісінің, жылу тораптарының, жылу және электрэнергиясының қабылдағыштарының жылу немесе электрэнергиясын өндіру, тарату және қолданудағы бір – бірімен тығыз байланыстағы энергетикалық қондырғылардың қосындысын айтады.
Кез келген тартылым қосалқы стансасы:
- Ашық тарату қондырғысы АТҚ — 110/220кВ
- Ашық тарату қондырғысы АТҚ 35/1х25/2х25 кВ
- Жабық тарату қондырғысы ЖТҚ -6; 10кВ
Ашық тарату қондырғысында күштік және коммутациялық апараттардың жалғанулары блокпен орындалады. Блоктарды қондырғылардың бір – бірімен жалғануы шиналармен орындалады. Шиналар блоктарға оқшаулама арқылы бекітіледі.
(1.1)Электрлік бірігулер қосалқы стансаларының негізгі сұлбалары.
Электрленген темір жолдар бірінші дәрежелі электр тұтынушы болып табылады. Электрмен қамтамасыздандырудың бұзылуы — бұл халық шаруашылығына едәуір кесірін тигізуі мүмкін. Сондықтан тартылым қосалқы стансасының тұтыну сұлбасы энергожүйеден жоғарғы сенімділік және электрмен қамтамасыздандырудың үзіліссіздігін қамтамасыз етеді.
Тартылым қосалқы стансалары қорек көздерін алып тұру керек, барлық кездегідей екі тәуелсіз көздерінен бастап. Әртүрлі шиналар секциясының бір қосалқы стансаларынан екі радиалдық сызық бойынша бөлек кездерде тартылым қосалқы стансалардың қоректенуі жіберіледі. Осымен бірге қоректену қосалқы стансалардың шиналар секциясының әрқайсысы қосымша қорек көзі ретінде қарастырылуы мүмкін.
Электрмен қамтамасыздандыру сұлбасын осы үлгі бойынша орындайды, қоректену энергожүйенің қалыпты және апатты жұмысындағы кернеудің тартылым қосалқы стансалардың шиналарындағы жіберілетін дәрежесін қамтамасыздандырады, сонымен қатар кез келген электр берілісінің әр желісі істен шыққанда электрлік тартылымның қоректенуін сақтау. Соңғы жағдайда 150-200 км ұзындықтағы электррленген аймақ электр беріліс желілерінде немесе аймақтық қосалқы стансасындағы аппаттық аймақ ағытылғаннан кейін, тек бір тартылым қосалқы стансасы істен шығуына болады. Түйіспелі тораптың қоректенуі тартылым қосалқы стансасынан сақталады.
Айнымалы токтағы тартылым қосалқы стансалары 110 -220 кВ электр беріліс желілерінен қоректенеді.
Қажетті кернеу дәрежесімен қамтамасыздандыру үшін, 110 кВ кернеудегі тартылым қосалқы стансасын қоректендіру үшін 150-220 км және 250-300 км 220кВ кернеудегі тартылым қосалқы стансаларын қоректендіру үшін тіректік тартылым немесе аралық қосалқы стансалар қондырады. Электрмен қамтамасыздандыруды сенімділікпен қамту үшін қоректендіру желілерін қосалқы стансадағы ажыратқыштармен топтастырады. Желідегі қайсыбір аймақ зақымданған кезде ажыратқыш ажыратылады, ал қосалқы стансалардың қоректенуі зақымдалмаған желімен жалғасады. Тартылым қосалқы стансасын жобалау кезінде пайдалану тәжірибесіне және релелік қорғаныс, электрлендірудің технологиясының нормалық көрсеткіштерін сүйене отырып, аралас тіректен қосалқы стансаларды қосуға болатын аралық қосалқы стансалардың максимал саны анықталады. 220кВ желі максимал саны -5 кез келген тартылым түрінде. Аралық қосалқы стансалар 110-220 кВ желілерінде олардың ажыратқыштарын топтап қосады.
110-220 кВ желілерді топтайтын қосалқы стансалардың ажыратқыштары арқылы бір стансалардан басқасына жүретін қуат пайда болады. Сондықтан мұндай аралық қосалқы стансалар транзиттік деп аталады. Егер тартылым қосалқы стансасы 2 электр беріліс желілері арқылы қоректенетін болса, онда транзиттік қосалқы стансасы әрбір осы желіге кезекпен қосылады. Аралық қосалқы стансаларының сұлбасын әдетте қарапайымнан жоғары кернеулі азайту трансформатор жақтарында ажыратқыштарды қолданбай орындайды. 110-220кВ бұл қосалқы стансалар үшін «көпір» сұлбасын қолданады.
Қосалқы стансалардың басты электрлік байланыстың сұлбасы — бұл электр қондырғылар жинақталған шиналар, коммутациялық және басқа біріншілік құрылғылар. Сұлбаны таңдау проектілеу кезінде анықтаушы болып табылады.
110-220 кВ төмендеткіш трансформатор мен өзіне қажет трансформаторды 27,5 кВ шиналарына үшфазалық ажыратқыштар көмегімен қосады. С фазасын қосу, жермен қалыпты, қысқа тұйықталудағы соңғы жұмысты ажыратқыш арқылы жеңілдетеді, дегенмен осы жағдайдағы максимал қысқа тұйықталу тоғы екі тізбектей қосылған полюстағы ажыратқыштар арқылы бұзылады.
27,5 кВ кернеу трансформаторын ашық үшбұрыш сұлбасы бойынша қосады, ол есептеу аппаратурасын қоректендіруді, өлшеуді және релелік қорғанысты қамтамасыз етеді.
Әрбір секцияның түйіспелі торап фидері тек қана 27,5 кВ бір фазасына қосылады және бір бағыттағы түйіспелі торапты қоректендіреді.
Қосымша ажыратқыштар тек қана түйіспелі торап фидерінің ажыратқыштарын қорландырады. Оны кез келген 27,5кВ фазасына шиналық айырғыштардың тарамдалуы арқылы қосуға болады. Тарамдалу мынадай
жағдайда орындалады: түйіспелі торап фидерлерінің секциясындағы шиналарды тексеру кезінде осы секцияға қосылу қосымша ажыратқыш арқылы қорек ала алады. Түйіспелі тораптағы және шиналық айырғыштағы фидер айырғыштарының моторлы жетекке арналған қосымша ажыратқыш телебасқару фидерлері арқылы орындалады.
27,5 кВ шиналарына үшполюсті ажыратқыштар арқылы (екі сым және рельс) ЕСжР-ке қосылады, 27,5 кВ тартылым емес тұтынушылар қоректенетін. Үшфазалық ажыратқыштарды қолдану үшполюсті бір ажыратқыш бірполюсті екі ажыратқыштан арзан екенімен түсіндіріледі
1.2. Өзіндік қажеттіліктердің қуатын есептеу және трансформатордың өзіндік қажеттіліктерін таңдау
Барлық типті тартылым қосалықы стансаларында 380/220 В екінші ретті кернеу бар екі ТӨҚ орнатылады, олардың әрқайсысы өзіндік қажеттіліктердің толық қуатына есептелінеді. Өзіндік қажеттілік трансформаторларын 27,5 кВ таратушы қондырғы шиналарына қосады.(1.2)
Өзіне қажетті тарнсформатордың қуатын мына формуламен анықтаймыз.
(1.2.1)
мұндағы: — өзіне қажет қуаттың коэффициенті, ; —
Т.Қ.С трансформаторының саны, ; — төмендеткіш
трансформатордың номинал қуаты 4
— автоблоктау қондырғыларының қуаты, ; —
жылжымалы май шаруашылығындағы қуаты, ; —
тіректік қосалқы станцияның жылыту трансформаторының қуаты,
.
№1 анықтамасынан есептелген қуатты есепке ала отырып стандарттық үлкен мәнін таңдаймыз және типін анықтаймыз.
ТМ-250-10/0,4
Кесте 1.1. ТМ-250-10/0,4 трансформатордың құжаттық мәндері
|
Номинал кенеу, кВ |
Қуат жойылымдары, кВт |
Қысқа тұйықталу кернеуі, Uк % |
Бос жүріс тогы, іБ % |
||
|
Ж.В |
Т.В |
Бос жүріс |
Қысқа тұйықталу |
||
|
10 |
0,4 |
0,74 |
3,7 |
6,5 |
2,3 |
ІІ – бөлім
- ҚЫСҚА ТҰЙЫҚТАЛУ ТОҚТАРЫН ЕСЕПТЕУ
2.1. Негізгі түсініктеме
Қысқа тұйықталу (ҚТ) дегеніміз – қоректендіру көзінің тізбегі көп жағдайда нөлге тең болатын кедергі арқылы тұйықталатын режим. Қысқа тұйықталудың кейбір жағдайларында пайда болатын электрлік доғаның металды қосылыстарында өтетін үлкен қысқа тұйықталуларды есепке алады.
Қысқа тұйықталудың келесі түрлерін ажыратады:
үшфазалы немесе симметриялы, үш фаза өзара қосылған кезде;
екіфазалы, екі фаза өзара қосылған кезде;
бірфазалы, бір фаза нейтрал көзімен жер арқылы қосылған кезде;
екіфазалы жермен түйістірілген, екі фаза өзара жермен түйістірілген кезде.
Егер барлық қысқа тұйықталудың түрлерін 100% деп алсақ, онда олардың келтірілген мүмкіндігі статистика бойынша құрайды:
үшфазалық – 5%;
екіфазалы – 10%;
екіфазалы жермен түйістірілген – 20%;
бірфазалы – 65%.
Қысқа тұйықталу болуының негізгі себебі оқшауламаның бұзылуы болып табылады, тоқ өткізгіш бөліктеріндегідей электрлік аппаратурасында да. Оқшауламаның бұзылуын келтіретін себептер әртүрлі, олар уақытша және тұрақты мінездемеде болуы мүмкін. Оқшауламаның уақытша бұзылуы бұзылған аймақты өшіргеннен кейін алынады, ол найзағайдың тура түсуінен, жел кезінде әуе желілерінің шайқалуынан және мұздақтан, сымдардың тоқөткізгіш бөліктеріне желдің әсерінен бір-бірімен жанасуының әсерінен, айырғыштардың бағытталған операциясы оқшауламаның үстіңгі қабатын қажай отырып, оның қасиетін төмендетуінені т.с.с.
Оқшауламаның тұрақты бұзылуы, жоғалмайтын және апаттық аймақты өшіргеннен кейін, оқшауламаның ескіруінен және сапасыздығынан, жерде жұмыс жасағандағы кабельдердің механикалық бұзылуынан және т.б. болады. Оқшауламаның бұзылуы тұрақты болсын, уақытша болсын, барлық бұзылулар қысқа тұйықталу тоғына әкеледі.(2.1)
2.2. Қысқа тұйықталу тоқтарын есептеу.
- Есептеме сұлбасын тұрғызу
мұндағы: АТҚ – ашық тарату қондырғысы;
ӘЭЖ — әуе электр желісі;
Тр1,2 – күштік трансформаторлар;
Төқ — өзіне қажет трансформатор
Сурет1.1 — Есептеме сұлбасы
- Есептеме сұлбасының орынбасу сұлбасын сызу
1.2сурет – Орынбасу сұлбасы
- Базалық қуат, кернеу
Базалық кернеу таңдау шарты
Олай болса
Әрбір қ.т нүктелеріндегі базалық ток мына формуламен анықтаймыз
(2.2)
- Орынбасу сұлбасындағы элементтердің базалық қуатқа келтірілген салыстырмалы кедергісін анықтаймыз.
1)Әуе электр желілері үшін
2) Күштік трансформаторлар үшін
(2.3)
мұндағы: — жоғары және орта орамдар арасындағы Қ.Т кернеуі %, —
%, %. Күштік трансформаторлар мәндерімен алынуы
Кесте 2.1 – Күштік трансформатордың құжаттық мәндері.
|
Қуат |
Қуат жойылымы, кВт |
,% |
,% |
,% |
,% |
|
|
Бос жүріс |
Қ.Т |
|||||
|
40000 |
63 |
200 |
10,5 |
17 |
6 |
0,9 |
3) Өзіне қажет трансформатор үшін
(2.4)
с.ө.б
- Орынбасу сұлбасын Қ.Т нүктесіне қарай түрлендіре отырып ықшамдаймыз
және параллель жалғанған, олай болса:
с.ө.б
Екі күштік трансформатордың орамдары бір – біріне параллель болғандықтан:
с.ө.б
с.ө.б
с.ө.б
2.2 – суретті ықшамдап мына түрге келеді
х1ж
110 кВ
қ.т 1
х1тж
х1тт 10 кВ
х1то қ.т 3
қ.т 2
хөқ
0,4 кВ қ.т 4
сурет 2.3.
Қ.Т токтарын есептейміз
Қ.Т 1 үшін:
(2.5)
мұндағы: — Қ.Т нүктесіндегі жалпы кедергі
олай болса
Қ.Т 2үшін:
сызу керек
қ.т.2
Үш кедергісі жұлдызша жалғанған —
Жұлдызшаны үшбұрышқа түрлендіреміз
Түрлендіруден кейін орынбасу сұлбасын мына түрге келеді.
////////////////////////////////////
////////////////////////////////////
///////////////////////////////
////////////////////////////////////
//////////////////////////////////////
Үшбұрыштың ортақ кедергісін анықтаймыз
////////////////////////////////
////////////////////////////
/////////////////////////////
///////////////////////////
////////////////////////////
Кесте 2.2 – Есептеулердің қорытындысы
|
Көрсеткіштері |
Қысқа тұйықталатын орын |
Қ.Т.1 |
Қ.Т.2 |
Қ.Т.3 |
Қ.Т.4 |
|
, кА ,с.ө.б , кА |
5,6 0,001 3,86 |
61,6 0,001 42,45 |
12,3 0,035 8,27 |
|
|
3 – БӨЛІМ
ТОК ӨТКІЗГІШ БӨЛІКТЕР ЖӘНЕ ЭЛЕКТР АППАРАТТАРЫН ТАҢДАУ
3.1 Тоқөткізгіш бөліктерді және қосалқы стансалардың электрлік аппараттарын таңдау
Қосалқы стансаларында түрлі аппаратттар қолданылады. Тағайындалуы бойынша оларды келесі топтарға бөлуге болады:
Жоғары және төмен кернеудегі тізбектерді қосып – ажырату үшін арналған коммутациялық аппараттар.
Төменвольтті тізбектерде оларға шапқыш, ауыстырғыш, түйістіргіш, магниттік жіберушілер және тұрақты тоқтың тез қозғалушы автоматикалық ажыратқыштары, айырғыштар, қысқа тұйықтаушылар және бөлгіштер.
-қорғаушы аппаратттар – сақтандырғыштар және разрядниктер;
— қысқа тұйықталуларды шектеуге арналған аппараттар – қосалқы кедергілер, реакторлар;
— өлшеу аппараттары және құралдары – тоқ және кернеу трансформаторлары ток, кернеу, қуат және тағы басқа құралдарды өлшеуге арналған құралдар.(3.1)
3.2. Ә.Э.Ж сымдарын таңдау
Ә.Э.Ж.де электрэнергиясын алыс қашықтыққа тарату үшін ток өткізгіші алюминийден жасалған АС маркалы жалаңаш сымдар қолданылады.
Сымның қимасының ауданын таңдау үшін мына шарт орындалуы қажет.
(3.1)
мұндағы — сымның қима ауданының рұқсат етілген токтың
жүктемесі; — электр торабының ең жоғарғы жұмыстық
тогы.
= (3.2)
АС – 300
Егер АС – 300 сымының актив және реактив кедергілері
Ом/км
Ом/км
Таңдап алынған сым кернеу жойылымына тексеріледі
(3.3)
мұндағы: , — жүйенің актив және реактив заттары;
МВт
МВАр
МВт
МВАр
1.243.5 сонымен дұрыс таңдалынды
3.3. Шиналарды таңдау
кВ болатын таратылу құрылғысында шиналар және құрама шиналар қатты аллюминий сымдармен орындалады. кВ болған жағдайда майысқақ қимасы 70 мм2 төмен болмайтын аллюминий, болат сымдармен орындайды.
Шина таңдау мына шарттармен орындалады:
(3.4)
мұндағы: — шинаның анықтамалы рұқсат етілген жүктемесі, А.
а) ӘЭЖ
б) 1х25 кВ
(3.5)
в) 10 кВ үшін
г) 0,4 кВ үшін
Таңдап алынған шиналарды тексереміз
- Электр динамикалық беріктілігін
(3.6)
мұндағы: — қысқа тұйықталудың соғылу тогы, кА; — фаза сымдары арасындағы ара – қашықтық, м.
Соғылу тогы: (3.7)
мұндағы: — ағытылу бағыты, с, ; — релелік қорғаныс уақыты.
- Иілу иін күшін анықтау
(3.8)
мұндағы: — тіректік оқшаулағыштар арасындағы арақашықтық, .
- Шиналар материалындағы есептеме кернеуі
G= 3.9
Мұндағы W кедергісі иін күші 1м
мұндағы G=65 кН/м
650,001
650,0002
3.4. Оқшауламаларды таңдау
Оқшаулатқыштар – шиналарды механикалық беріктеу үшін және тіректік құрылыстардан электрлік оқшаулау үшін арналған.
Қатты шиналарды тіректік оқшауламаларда қондырады., ал қосалқы стансалардың ТҚ шиналарының майысатын шиналардың ішінде және қадалық оқшауламалардың гирляндаларына беріктейді. Шиналардың жар және қабатаралық қақтама арқылы өткенде өту оқшауламаларын қолданылады. 35 кВ кернеуде тіректік оқшауламаларды 5 сериялы етіп өндіреді: А,Б,В,Д,Е. Әр серияның оқшауламаларын кернеу және зақымдау жүктемесінің шамасына бөледі. Гирляндадағы оқшаулама саны — оқшаулама саны және кернеу шкаласына тәуелді. Оқшауламаны қысқа тұйықталу кезінде оқшауламаға әсер ететін жүктеме, қондырғының кернеуін қондыру орнына байланысты таңдайды.
Оқшауламалар шиналарды механикалық бекіту үшін және оларды бекіту құрылымынан электр изоляциялық оқшаулау үшін қолданылады.
Тарату қондырғыларында шиналарды бекіту үшін ілінгіш оқшауламалар болады. Олардың саны оқшаулама типіне және кернеуіне байланысты.Курстық жобада шыныдан істелген оқшаулама қолданылады.
Маркасы ПС- 70 35 кв – 4
110кв – 9
220кв – 16
Қатты шиналар болғандықтан оқшауламада бекітіледі және оларды механика беріктікке тексеру қажет.
Тексеру шарты
F
Мұндағы оқшауламаға түсіріп тұрған күштің әсері
— изолятордың рұқсат етілген күші.
— 0,6 Ғ
Ғ- оқшауламалардың жарылу күші =0.6
Тексеру бойынша шарты орындалады.
3.5 Ажыратқыштарды таңдау және тексеру
Ажыратқыш – бұл қалыпты және аппаттық режимдегі жоғары кернеудегі тізбектерді ажыратып қосу үшін арналған аппарат.
Ажыратқыштар электр қондырғыларындағы негізгі командалық аппарат болып табылады. Ол кез келген режимдегі тізбектерді ажыратып қосу үшін арналған. Ең қиын операциясы қысқа тұйықталу тоқтарын ажырату болып табылады.
Жоғары кернеудегі ажыратуға келесі талаптар қойылады:
кез келген шамадағы токтарды сенімді ажырату ондаған амперлерден кондырғыдағы тоқтарды ажыратуға дейін;
қозғалыстың жеделдігі, яғни ажыратудың ең аз уақыты.
Қосылудың автоматикалық қайталануы үшін жарамдылығы, олай болса айырғыштың ажыратылуынан кейін іске тез қосылуы;
110 кВ және одан да көп айырғыштар үшін фазалық (полюстік) басқару мүмкіндігі;
механикалық бөлшектер мен тораптарды қарау мен тексерудің ыңғайлылығы;
жарылыс және өрт қауіпсіздігі;
қызмет ету мен көліктерді тасымалдау ыңғайлылығы;
Айырғышты таңдауда оның куәліктік мінездемесін қосалқы стансадағы жұмыстың есептеулік шарттарымен салыстыру.
Ажыратқыштарды таңдау сипаттамасы:
қондырғының орны бойынша (сыртқы және ішкі);
номиналды кернеу шартына байланысты.
Кесте3.1 — Ажыратқыштарды таңдау және тексеру
|
Құжаттық мәндер |
Шарты |
Есептеме мәндер |
|
Uн |
Uқ |
|
|
Iн |
Imax |
|
|
Iн.ағ |
Iқ.т |
|
|
iдин |
iсағ |
|
|
Iж.т |
Bк |
Кестедегі белгіленулер: Uн – құжаттық номинал кернеу,
Iн – құжаттық номинал тоқ,
Iн.ағ – құжаттық номинал ағыту тоғы,
iдин – динамикалық тоқ,
Iж.т – құжаттық жылуға тұрақтылық тоғы.
ВВЭ-1105-16/1600 У1 ажыратқыштардың құжаттық мәндері
|
Құжаттық мәндер |
Шарты |
Есептеме мәндер |
|
110 |
110 |
|
|
1600 |
2,33 |
|
|
16 |
3,86 |
|
|
26,3 |
10,32 |
|
|
|
28,86 |
С-35-2000-50У2 ажыратқыштардың құжаттық мәндері
|
Құжаттық мәндер |
Шарты |
Есептеме мәндер |
|
1х25 |
1х25 |
|
|
2000 |
1045,7 |
|
|
50 |
42,45 |
|
|
50/4 |
71,91 |
|
|
|
2252,5 |
ВМПЭ-10-3200-31/5У3 ажыратқыштардың құжаттық мәндері
|
Құжаттық мәндер |
Шарты |
Есептеме мәндер |
|
10 |
10 |
|
|
3200 |
2614,3 |
|
|
31 |
8,27 |
|
|
31,5/4 |
5,90 |
|
|
|
37,6 |
3.6 Айырғыштарды таңдау және тексеру
Айырғыш аппарат дегеніміз – тоқтың жоқтығынан жоғары кернеудің тізбектерін қосып-ажыратуға арналған. Жөндеу жұмысы кезінде айырғыштар токтардың бөліктерінің арасында көрінетін үзіліс пайда болады.
Айырғыштардың түйіспелі жүйесінде доға сөндіргіш қондырғысы жоқ, сондықтан тоқ жүктемесін өшіру кезінде қателессе тұрақты доға пайда болады, қызмет көрсету персоналымен кездейсоқ жағдай және тарату қондырғылары апатқа алып келіп соғады. Айырғышты тексеру алдында ажыратқыштың көмегімен ағытылған болу керек.
Айырғыш таңдау кезінде ажыратқыштың (ішкі және сыртқы) орналасу орнын конструкция бойынша таңдау керек, жермен түйістіруші пышақтың орнын және санын есептеу керек.
Кесте3.1 — Айырғыштарды таңдау және тексеру.
|
Құжаттық мәндер |
Шарты |
Есептеме мәндер |
|
Uн |
Uқ |
|
|
Iн |
Imax |
|
|
iдин |
iсағ |
|
|
Iж.т |
Bк |
Кестедегі белгіленулер: Uн – құжаттық номинал кернеу,
Iн – құжаттық номинал тоқ,
iдин – динамикалық тоқ,
Iж.т – құжаттық жылуға тұрақтылық тоғы.
РНД(З)-110/630 айырғыштарының құжаттық мәндері
|
Құжаттық мәндер |
Шарты |
Есептеме мәндер |
|
110 |
110 |
|
|
630 |
2,33 |
|
|
100 |
10,32 |
|
|
40/3 |
28,86 |
РВК-35/2000 айырғыштарының құжаттық мәндері
|
Құжаттық мәндер |
Шарты |
Есептеме мәндер |
|
35 |
1х25 |
|
|
2000 |
1045,7 |
|
|
115 |
71,91 |
|
|
45/4 |
2252,5 |
РВР -3-10/4000 У3 айырғыштарының құжаттық мәндері
|
Құжаттық мәндер |
Шарты |
Есептеме мәндер |
|
10 |
10 |
|
|
4000 |
2614,3 |
|
|
125 |
5,90 |
|
|
45/4 |
37,6 |
Қысқа тұйықталу кезінде бөлінетін жылулық импульс:
T=0,05с;
3.6 Өлшеу тоқ және кернеу трансформаторларын таңдау
3.6.1 Өлшеу тоқ трансформаторын таңдау
Тоқ трансформатордың бірінші тоқтың шамасына дейін төмендету үшін арналған, реле және қондырғылармен өлшеу үшін едәуір ыңғайлы және де бөлу өлшеу тізбектерін және жоғары кернеудің бірінші тізбегін қорғау.
Тоқ трансформаторын таңдау кезінде оның мағынасын қосылу үшін, тоқ трансформаторына өлшеу қондырғыларын және қорғау түрлерін қолдану керек.
Трансформатордың класс дәлдігіне сәйкес келу керек. Тоқ трансформаторының класс дәлдігі 0,5 –ті қабылдау керек, класс дәлдігі 1 – үшін техникалық приборлардың қосылуын, ал 3 және 10 класс дәлдігін релені қорғаудың қосылу үшін арналған.
Тоқ трансформаторын таңдау мына шарттармен орындалады:
құрылымы бойынша;
шарт бойынша номиналды кернеу.
Өлшеу тоқ трансформаторы сыртқа немесе ішке орнатылуына байланысты орындалуын ескере отырып, мына шарт бойынша таңдалады:
, ,
мұндағы I1Н — өлшеу тоқ трансформаторының бірінші орамының номинал тоғы.
Дәлдік класы бойынша өлшеу тоқ трансформаторы тағайындалуына сәйкес болуы керек:
- электрэнергетика санағыштарын жалғау үшін 0,5 класс дәлдігінде болуы қажет;
- щиттік аспаптарды және тексеру санағыштарын жалғау үшін 1,0 класс дәлдігінде болуы керек;
- релелік қорғаныстарды жалғау үшін класс дәлдігі 3; 10 болу керек.
Таңдап алынған өлшеу тоқ трансформаторы қысқа тұйықталу режиміне сәйкес былай тексеріледі:
- электродинамикалық беріктілікке:
- жылулық беріктілікке:
,
мұндағы — өлшеу тоқ трансформаторының трансформациялау коэффициенті; tT – жылу беріктілік тоғының өту уақыты, анықтамадан алынады, с.
Егер де өлшеу тоқ трансформаторлары ажыратқыштың ішіне орнатылған болса, онда оларды электродинамикалық және жылулық беріктілікке тексерілмейді. Себебі олардың бірінші орамының тоғы ажыратқыштың тоғы болып табылады. Сондықтан ажыратқыштарды тексергендегі мәндерді өзгеріссіз қабылдайды.
- Класс дәлдігіне сәйкес келуді былай тексереді:
,
мұндағы — өлшеу тоқ трансформаторының өте жүктелген фазасының жүктемелерінің қосындысы, Ом; — анықтамадан таңдап алынған өлшеу тоқ трансформаторының номинал рұқсат етілген жүктемесі, Ом.
Өлшеу тоқ трансформаторының екінші жүктемесін анықтау үшін үш сызықты сұлбасын сызу қажет. Сұлбада релелік қорғаныстардың, өлшеу аспаптарының өлшеу тоқ трансформаторының екінші орамына жалғанулары көрсетіледі.
Екінші орамның жүктемесінің қосындысы былай анықталады:
,
мұндағы rприб – аспаптар мен релелік қорғаныстардың тоқтық орамының кедергілері, Ом; rпр – жалғау сымдарының кедергілері:
,
мұндағы — сымның тоқ өткізгіштігінің өздік электр кедергісі (мыс), ; — жалғанатын сымның ұзындығы, м.
10кВ үшін – 4÷5м
35кВ үшін – 6075м
110кВ үшін – 75110м.
S – сымның қима ауданы, мм2, S=2,5мм2; rк – түйіспелердің өтпе кедергілері, rк=0,1 Ом.
Өлшеу тоқ трансформаторын тексеруге арналған есептеме сұлбасы.
Кесте3.3 — Өлшеу тоқ трансформаторының екінші орамына жалғанған аспаптар және релелер.
|
№ |
Аспап |
Типі, маркасы |
Саны |
Қуаты |
Жалпы қуаты |
Кедергілері |
|
|
1 |
Актив энергия санағышы |
САЗУ-470 |
4 |
0,38 |
4 |
6,08 |
0,1 |
|
2 |
Реактив энергия санағышы |
СА-4-110 |
4 |
0,38 |
4 |
6,08 |
0,1 |
|
3 |
Амперметр |
Э-378 |
4 |
— |
2 |
— |
0,02 |
|
4 |
Тоқ релелері |
РТ-40 |
4 |
— |
1,0 |
— |
0,8 |
|
|
|||||||
;
;
.
Өлшеу трансформаторы және өлшеу аспаптарының үшфазалы жалғану сұлбасы.
Сыртқы электрмен қамтамасыздандыру жүйесіндегі 110 кВ үшін:
ТВ-110-II-У2 0,5 класс дәлдігіндегі номинал жүктемесі 50 ВА; жылуға беріктілік уақыты 3с; жылуға беріктілік тоғы Iт.с=125кА; бірінші орамның номинал тоғы 1600 А.
,
;
.
Тексеру шарты бойынша:
- 1.
болғандықтан, шарт орындалады.
болғандықтан, шарт орындалады.
болғандықтан, шарт орындалады.
Тартылым торабының 1х25 кВ жүйесі үшін:
ТФЗМ-35В-II У1
0,5 класс дәлдігіндегі номинал жүктемесі — 30 ВА; жылуға беріктілік уақыты -3с; жылуға беріктілік тоғы Iт.с=49 кА;
Тексеру шарты бойынша:
болғандықтан, шарт орындалады.
болғандықтан, шарт орындалады.
болғандықтан, шарт орындалады.
Өзіне қажет тарату қондырғысы 10 кВ жүйесі үшін:
ТПШЛ-10У3
0,5 класс дәлдігіндегі номинал жүктемесі 800 ВА; жылуға беріктілік уақыты 3с; жылуға беріктілік тоғы Iт.с=35кА;
.
Тексеру шарты бойынша:
болғандықтан, шарт орындалады.
болғандықтан, шарт орындалады.
болғандықтан, шарт орындалады.
Мынара5а дей3н
3.6.2 Өлшеу кернеу трансформаторын таңдау
Керену трансформаторлары жоғары кернеуді стандартты шамаға 100 ден дейін төмендету үшін және өлшеу тізбегі мен релелік қорғанысты жоғары вольтті біріншілік тізбектен ажырату үшін арналған.
Орама қосылысының құрылысыы мен сұлбасы трансформатор берілулеріне сәйкес болуы тиіс. Олар бір немесе үшфазалы болуы мүмкін. Үшфазалы 10 кВ кернеуге, ал бірфазалы -220 кВ және 27,5 кВ кернеулерде қолданады. Электрқұрылғының оқшаулау тексерісін қамту үшін үшорамды трансформаторды қолданады. Кернеу трансформаторының қажетті класс дәлдігі оның берілуі бойынша, тоқ трансформаторына берілетін шарттар бойынша таңдайды. Байланыс өткізгіштеріндегі жоғалтуларын ескермейміз. Есептеулерді қарапайымдау үшін үшфазалы тоққа қосылған бірфазалы тоқ трансформаторын жүктемесін фазаға бөлмей – ақ анықтауға болады.
Кернеу трансформаторына әдетте үлестіру құрылғысын шинасындағы кернеуді өлшеу үшін вольтметр қосады, қажет болуы бойынша: электрэнергиясын есептегішін, барлық фазалар арасындағы кернеуді тексеру үшін байланыс релелерін, қуат релерінің орамдарын, уақыт релерінің кейбір түрлерін, желілік релесін.
Тартылым қосалқы стансасындағы кернеу трансформаторына өлшеу қондырғыларымен қатар релесін, түйіспелі жүйенің фидерлерін қорғайтын электронды реле және түйіспелі жүйедегі тогының орнын анықтағыштар қосылады. Егер қажетті дәлдік класындағы S2 екіншілік жүктемесі S2к трансформатордың номинал қуатынан асып кетсе, қосымша кернеу трансформаторын қосу және оған құрылғы бөліктерін қондыру қажет.
Аралық тартылым қосалқы стансасындағы берілулердегі энергия есептемесі тек 27,5 кВ үлестіру құрылғылрында ғана қарастырылған кернеу трансформаторының 27,5 кВ үлестіру қондырғысына сонымен қатар вольтметр, электр энергиясын есептегіштер жалғанған.
Кернеу релесі, қорғаныс релесінің түйіспелі желі фидері және түйіспелі желідегі қысқа тұйықталу орнын анықтау. Вольтметр кернеу трансформаторының тарату қондырғысының 10 кВ-тан қоректенеді, кернеу релесі және электр энергия есептегіш әр тартылым емес тұтынушылар қосылысы. Берілген анықтамадан НТМИ-10 трансформаторының жүктемесін айтамыз,1.6 кестеде келтірілген және ЗНОМ-35.
Кесте 3.4 — Өлшеу кернеу трансформаторының екінші орамына жалғанаған аспаптар және релелер.
|
№ |
Аспап |
Типі, маркасы |
Саны, n |
Қуаты |
Жалпы қуаттар |
|||
|
1 |
Актив энергия санағышы |
САЗУ-И670 |
1 |
0,38 |
2,4 |
4,0 |
1,52 |
3,65 |
|
2 |
Реактив энергия санағышы |
СА4-И672 |
1 |
0,38 |
2,4 |
7,5 |
2,85 |
6,84 |
|
3 |
Вольтметр |
Э377 |
4 |
— |
— |
2,0 |
— |
8 |
|
4 |
Кернеу релелері |
РН-50 |
4 |
— |
— |
1,0 |
— |
4 |
|
5 |
Ваттметр |
Д305 |
3 |
— |
— |
2,0 |
— |
6 |
|
|
||||||||
Есептеме қуаты мына формуламен анықталады:
мұндағы, — өлшеу аспаптары мен реленің актив қуатының қосындысы, Вт;
— өлшеу аспаптары мен реленің реактив қуатының қосындысы, ВАр;
;
.
110 кВ жүйесі үшін өлшеу кернеу трансформаторы:
НКФ-110-57У1
0,5 класс дәлдігіндегі қуаты S2Н=400 ВА, шарт орындалады.
1х25 кВ жүйесі үшін өлшеу кернеу трансформаторы:
ЗНОМ-35-65У1
0,5 класс дәлдігіндегі қуаты S2Н=150 ВА, шарт орындалады.
10 кВ жүйесі үшін өлшеу кернеу трансформаторы:
НТМИ-10-66У3
0,5 класс дәлдігіндегі қуаты S2Н=50 ВА, шарт орындалады.
3.8 Асқын кернеуден қорғау құрылғысын таңдау
Ғимарат және қосалқы станцияның тарату қондырғысы тікелей найзағай ұрудан қорғанылған және асқын кернеу толқынынан,желіден келетін,сондай-ақ коммутациялық асқын кернеу. Ашық қосалқы станцияның тікелей найзағай ұрудан қорғанысы және кернеуі 20-500 кВ (ашық тарату қондырғысы) АТҚ найзағай қабылдағышпен орындалады ,ашық таратылым құрылысына қондырылатын немесе бөлек.
Асқын кернеу толқынынан қорғану, ауа желісінен жылынуы, найзағай қабылдағыш тросымен орындалы мүмкін ,кабельдік тұрғыдан және разрядникпен немесе асқын кернеу шектегішпен.
- Аккумуляторлы батареясын және зарядтағыш-зарядастындағы агрегатты таңдау
Тартылым емес қосалқы станцияның ток қорегі (қоғаын- қышқылды) СК типті аккумулятор батареясында тұрақты оперативті қолданылады, тұрақты қоректенетін режимдегі жұмысы.
Аккумулятор баттареяны (қажетті сыйымдылық) батареяның типтік қажеті бойынша анықталатын қажетті сыйымдылықпен таңдайды және тұрақты оперативті ток шиналарында қарастырылатын кернеу бойынша таңдайды. Батареяны таңдағанда, батареяның тұрақты жүктемесіне апаттық жарықтандыру және басқа тұтынушылар айнымалы кернеу жоғалған кезде тұрақты токтан қоректенуге ауысады. Қосалқы станциялардағы тұрақты жүктемесі басқару тізбектері, белгі беру, қорғаныстар, телемеханика, қорғаныс блокировкалары жатады. 220 В кернеулі батареялардың тұрақты жүктемесі 10 – 20 А, апаттық режим жүктемесі 10 – 15 А.
Сонымен қатар, батареяны қысқа мерзімді токпен тексереміз, оның шамасы тұрақты және апаттық жүктемемен қатар, ең қуатты ажыратқышпен тұтынатын токпен анықталады.
Аккумулятор батареяларының тізбектей қосылған элементтерінің саны шинадағы қажетті кернеумен анықталады.
Батареяда әртүрлі ажыратқыштарды қосатын тізбектер түйіспеден таралатын, басқару және қорғау тізбектері болады.
Батареядағы элементтер саны:
(4.1)
Аккумулятор батареясының есептеме заряд жою сыйымдылығы:
Аккумулятордың қажетті номерін тексереміз:
Шарт орындалды.
- ЖЕРМЕН ТҮЙІСТІРУ ҚОНДЫРҒЫЛАРЫН ЕСЕПТЕУ
5.1 Негізгі түсініктеме.
Тартылым қосалқы стансасындағы жермен түйістіру қондырғыларын есептеу берілген қосалқы стансаның нормаға сай жерге ағу кедергісі және жанасу кернеуін Uжан табу болып табылады.
Тартылым қосалқы стансасы кернеуі 110кВ болатын бітеу жермен түйістірілген электр қондырғысы болып табылады. Мұндай электр қондырғыларда жермен түйістіру қондырғысының күрделі түрі қолданылады. Жермен түйістіру моделі болып тік электродтар мен көлбеу жолақтардан тұратын шаршы аудан торы болып табылады. Есептеу кезінде (меншікті кедергілері және ) екі қабаттан тұратын жерді эквиваленттік кедергіге ауыстыру керек.
5.2 Жерге ағу кедергісін есептеу.
Алдымен жермен түйістірілетін қондырғылардың шамалары анықталады:
— көлбеу жолақтың ұзындығы — lк.ж
— тік электродтың ұзындығы — lт.э
— электродтар саны — nт.э
Көлбеу жолақтың ұзындығы былай анықталады:
,
мұндағы S — тартылым қосалқы стансасының есептің берілген шартына сәйкес ауданы, м2.
Тік электродтың ұзындығын анықтау үшін мына шарт орындалуы керек:
,
мұндағы h1 – жердің үстіңгі қабатының қалыңдығы, м.
Тік электродтардың саны былай анықталады:
,
Жерге ағу қондырғысының кедергісі мына формуламен анықталады:
,
мұндағы ,
Шарт орындалды.
