Выбор электрических аппаратов, изоляторов и шин

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

Все электрические аппараты, изоляторы, шины выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.

6.1. Выбор и проверка выключателей напряжением свыше 1 кВ

Выбор выключателей осуществляем исходя из условий:

Выбираемая и проверяемая величина	Обозначение	Формулы для выбора и проверки
Номинальное напряжение, кВ	U_ном.а	U_ном.а ≥ U_ном._у
Номинальный ток, А	I_ном.а	I_ном.а ≥ I_p.max
Номинальный ток отключения, кА	I_ном.от	I_ном.от ≥ I_p.от
Номинальная мощность отключения, кВ-А	S_ном.от	S_ном.от ≥ S_0.2
Допустимый ударный ток КЗ, кА	i_дин	i_дин ≥ I⁽³⁾_у.расч
Ток термической стойкости, кА	I_тc	I_t ≥ I_∞

Выбираем для установки на ОРУ-110 кВ быстродействующие выключатели типа

МКП-110Б-630-20У1.

U_ном.а = 110 кВ ≥ U_ном.у= 110 кВ; I_ном.а = 630 А ≥ I_p_._max = 100, 4 А; I_ном.от = 20 кА ≥ I_p_.от= 1, 1*1, 032 = 1, 14 кА; i_дин = 20 кА ≥ I⁽³⁾_у.расч= 2, 63 кА; I_t

= 35кА ≥ I_∞

= 1, 13

= 0, 44кА.

На стороне 6.6 кВ принимаем КРУ типа КРУ2-10Э-2750.

U_ном.а = 6 кВ ≥ U_ном.у= 6 кВ;

I_ном.а = 2000 А ≥ ;

I_ном.от = 20 кА ≥ I_p_.от=1, 1*4, 03 = 4, 433 кА;

i_дин = 52 кА ≥ I⁽³⁾_у.расч= 10, 3 кА.

I_t = 24, 3 кА ≥ I_∞ = 4, 46 = 1, 97 кА.

6.2. Выбор и проверка разъединителей

Выбор разъединителей осуществляем исходя из условий:

Выбираемая и проверяемая величина	Обозначение	Формулы для выбора и проверки
Номинальное напряжение, кВ	U_ном.а	U_ном.а ≥ U_ном._у
Длительный номинальный ток, А	I_ном.а	I_ном.а ≥ I_p.max
Допустимый ударный ток КЗ, кА	Iм	I_м ≥ I⁽³⁾_у.расч
Ток термической стойкости, кА	I_тc	I_t ≥ I_∞

Выбираем для установки на ОРУ-110 кВ разъединители типа

РНД-110/630Т1.

U_ном.а = 110 кВ ≥ U_ном.у= 110 кВ; I_ном.а = 630 А ≥ I_p_._max = 100, 4А; I_м = 80 кА ≥ I⁽³⁾_у.расч= 2, 63 кА; I_t

= 63 кА ≥ I_∞

= 1, 13

= 0, 44 кА.

6.3. Выбор изоляторов и шин

Все изоляторы выбираются по номинальному напряжению, роду установки и допустимой механической нагрузки. Проходные изоляторы дополнительно выбирают по номинальному току, проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.

Выбор шин и изоляторов на стороне потребителей поверхности(6кВ).

Определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:

где l - длина пролета между изоляторами, см; а- расстояние между шинами, см.

Выбираем опорный изолятор типа ИО-6-3, 75 У3

U_ном.из = 6 кВ ≥ U_ном.с= 6 кВ; F⁽³⁾_доп = 3, 75 кН ≥ F⁽³⁾_р= 0, 0622 кН

Выбираем проходной изолятор типа ИП-10/2000-3000У.

U_ном.из = 10 кВ ≥ U_ном.с= 6 кВ; F⁽³⁾_доп = 3000 даН ≥ F⁽³⁾_р*0, 5=311 даН; I_ном.а = 2000 А ≥ I_p_._max = 1840 А.

Сечение шин выбирают по нагреву, длительным максимальным токам нагрузки и проверяют на электродинамическую и термическую стойкость к токам КЗ, а также на устойчивость к механическим усилиям, возникающим в шинах от собственных колебаний.

Предварительно принимаем алюминиевые шины 120x8 однополосные.

Проверка на длительно допустимый ток:

≥ I_p.max= 1840 А,

где - поправочный коэффициент при расположении шин плашмя, принимается равным 0.95; - поправочный коэффициент для многополосных шин, принимаем равным 1 для однополосных шин; - поправочный коэффициент для шин при температуре окружающей среды, отличной от +25°С (для t = +10°С, =1, 15); - длительно допустимый ток для одной полосы при температуре шины = +70° С, температуре окружающей среды = +25° С.

Проверка на динамическую стойкость:

где - расчетное напряжение в шине; - допустимое напряжение в шине.

Порядок определения :

а) определим ударную нагрузку при трехфазном токе КЗ:

б) определим изгибающий момент (при числе пролётов больше двух):

;

в) определим момент сопротивления (при установке шин плашмя):

где b и h - соответственно толщина и ширина шины, м.

г) определяем расчетное сопротивление на изгиб:

МПа

Сравниваем полученное значение с допустимым:

4, 86 МПа < 65 МПа (алюминий АТ).

Определим минимальное сечение шин по условию термической стойкости:

где α – термический коэффициент (для алюминия α = 11).

Проверяем шины на термическую стойкость по условию:

S_min < Sшины → 21, 7 < 960 .

6.4. Выбор и проверка трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбирают:

1) по номинальному напряжению U_ном.ТТ ≥ U_ном.у;

2) по первичному номинальному току I_1.ном ≥ I_p_._max;

При питании от мощных энергосистем для обеспечения устойчивости к динамическим воздействиям тока КЗ принимают

I_1.ном = (5-10)I_p_._max;

3) по роду установки;

4) по классу точности: при этом учитываются тип и назначение присоединяемых приборов;

5) по вторичной нагрузке

S_2ном ≥ S_2расч,

где S_2ном - допустимая (номинальная) нагрузка вторичной обмотки ТТ; S_2расч - расчетная нагрузка вторичной обмотки ТТ в нормальном режиме.

где - номинальный ток вторичной обмотки (по каталогу); - полное допустимое сопротивление внешней цепи,

где - сумма сопротивлений последовательно включенных обмоток приборов и реле; - допустимое сопротивление соединительных проводов; - сопротивление контактов, = 0, 1 Ом.

Для напряжения 110 кВ.

Предварительно выбираем трансформатор тока ТФ3М-110Б-1.

U_ном.ТТ = 110 кВ ≥ U_ном.у = 110 кВ; I_{1.ном.ТТ} = 150 А ≥ I_p_._max = 100, 4А; S₂_ном ≥ S₂_расч К_д = 30 ≥ I⁽³⁾_у/

I_1._ном = 2630/1, 41*150 = 12, 4; К_тс = 6 ≥ (I_∞

)/(I_1._ном

) = 1130

/150

= 1, 7.

Z₂_НОМ= 1, 2Ом

Сопротивление приборов:

Ом

Рассчитаем допустимое сопротивление соединительных проводов:

Ом

S_2расч= =1, 2*25=30 ВА

Максимальная длина соединительных проводов l = 5 м; минимальное сечение для медного провода s = 1.5 мм², удельное сопротивление

ρ = 0.0175 Ом*мм²/м

Принимаем сечение для медного провода s = 1.5 мм².

Для напряжения 6 кВ.

Предварительно выбираем трансформатор тока ТЛ-10-1:

U_ном.ТТ = 10 кВ ≥ U_ном.у = 6 кВ; I_{1.ном ТТ} = 2000 А ≥ I_p_._max = 1840 А; S₂_ном ≥ S₂_расч; К_д = 128 ≥ I⁽³⁾_у/

I_1._ном = 10300/1, 41*2000 = 3, 64; К_тс = 40 ≥ (I_∞

)/(I_1._ном

) = 4460

/2000

= 0, 57.

Z₂_НОМ= 0, 8 Ом

S_2расч= = 0, 8*5² = 20 ВА

Сопротивление приборов:

Ом

Рассчитаем допустимое сопротивление соединительных проводов:

Ом

Принимаем сечение для медного провода s = 1.5 мм².

Проверка выбранных трансформаторов осуществляется в следующей последовательности:

1) определяется расчетный первичный ток

I_1расч = k_α I_p_._max,

где I_p_._max - максимальный ток, проходящий через ТТ при КЗ в таких точках защищаемой сети, где увеличение погрешности ТТ сверх допустимой может вызвать срабатывание защиты; k_α - коэффициент, учитывающий влияние переходных процессов на быстродействующие защиты.

Для токовой отсечки и максимально токовых защит с независимой выдержкой времени

I_1max = 1, 1 I_cp._з (k_т /k_сх),

где I_cp_.з - вторичный ток срабатывания защиты; k_т - коэффициент трансформации ТТ; 1.1 - коэффициент, учитывающий возможное уменьшение вторичного тока на 10% из-за погрешностей ТТ; k_сх - коэффициент схемы.

Коэффициент k_α принимается равным: для дифференциальных защит с БНТ (быстронасыщающийся трансформатор) k_α = 1.

2) определяется расчётная кратность первичного тока

m = I_1расч /(0.8I_1.ном);

3) по кривым 10%-ной кратности для данного типа ТТ и данного коэффициента трансформации по расчётной кратности определяется допустимая нагрузка на вторичную обмотку ТТ;

4) сравниваются фактическая и допустимая нагрузки.

Для напряжения 110 кВ.

I_1max = I_КЗ_max = 1130 А

I₁_расч = k_α I_1max = 1*1130 = 1130 А;

m_расч = I_1расч /(0.8I_1.ном) = 1130 / 0.8*150 = 9, 42;

= 1, 9 Ом ≥

Трансформатор тока ТФЗМ-110Б-1 выбран правильно.

Для напряжения 6 кВ.

I_1max = I_КЗ_max = 4460 А

I₁_расч = k_α I_1max = 1*4460 = 4460 А;

m_расч = I₁_расч /(0.8I_1._ном) = 4460 / 0.8*2000 = 2, 8;

= 7 Ом ≥

Трансформатор тока ТЛ-10-1 выбран правильно.

⇐ Предыдущая 12