2.8.2 Вибір електрообладнання на стороні 10 кВ

Вибір та перевірка шин:

За розрахунковим струмом РУ-10 кВ за таблицею П5 обираємо алюмінієві однополюсні шини перерізом з тривалим допустимим струмом

Визначимо тепловий імпульс короткого замикання за формулою:

(2.32)

де - дійсне значення періодичної складової струму короткого замикання на шинах 10 кВ;

- час дії аперіодичної складової струму короткого замикання (приймаємо для ліній 10 кВ).

- час дії струму короткого замикання, с;

, (2.33)

де - час спрацювання вимикача, с;

- час дії релейного захисту, с;

1) Перевіряємо шини за нагрівом.

Шини повинні задовольняти наступній умові:

(2.37)

де - тривало допустимий струм при положенні шин плашмя, А;

(2.38)

де - тривало допустимий табличний струм, А;

Умова виконується, тобто шини задовольняють вимозі вибору за нагрівом.

2) Перевіряємо шини на термічну стійкість.

Шини повинні задовольняти наступній умові:

(2.39)

де - табличний переріз обраної шини, мм ;

- мінімальний переріз шини, мм ;

(2.40)

де - тепловий імпульс короткого замикання, кА ;

- термічний коефіцієнт (для шин приймаємо );

Умова виконується, тобто шини задовольняють вимозі вибору на термостійкість.

3) Перевірка шин на динамічну стійкість.

Сила, що діє на шини при трифазному короткому замиканні, розраховується за формулою:

(2.41)

де - коефіцієнт форми шини(для однополосних шин );

- ударний струм короткого замикання у точці , кА;

- відстань між осями фаз (приймаємо для шафи КРУ);

- відстань між сусідніми сторонами ізолятора (приймаємо для шафи КРУ);

Вигинальний момент шин розраховується за формулою:

(2.42)

де - сила при трифазному короткому замиканні, Н;

- відстань між точками кріплення шин на ізоляторах, мм;

Момент опору шин при розташуванні їх плашмя розраховується за формулою:

(2.43)

де - товщина шини, (рис.2.3);

- ширина шини, (рис.2.3);

Рисунок 2.3 – Розташування шини на ізоляторі

Розрахункова напруга в матеріалі шин розраховується за формулою:

(2.44)

де - вигинальний момент шин,

- момент опору шин при розташуванні їх плашмя, мм ;

Розрахункова напруга в матеріалі шин повинна вдовольняти умові

, (2.45)

де - допустима напруга для алюмінію; :

.

Умова виконується, шини динамічно стійкі, тому остаточно до установки обираємо алюмінієві однополюсні шини перерізом .

Вибір та перевірка вимикача вводу:

Припускаємо до установки шафи типу КУ-10Ц з вакуумним вимикачем типу ВВ/TEL-10/630.

Вибір та перевірку вимикача проводимо у табличній формі (табл. 2.7).

Таблиця 2.7 –Вибір вимикача введення

Умови вибору	Розрахункові дані	Каталожні дані
1.Вибір за напругою	10кВ	10 кВ
2.Вибір за робочим струмом	316,4 А	630А
3.Вибір за вимикаючою здатністю	3,42 кА	20кА
4.Перевірка на динамічну стійкість	5,8 кА	51 кА
5.Перевірка на термічну стійкість

Висновок: шафи типу КУ-10Ц з вакуумним вимикачем типу ВВ/TEL - 10/630 задовольняють умовам вибору та перевірки та можуть бути прийняті до установки.

Вибір трансформатору струму вводу:

Припускаємо до установки трансформатор струму типу

ТПЛ-10КУЗ-600-0,5/р (трансформатор обираємо за ). Перевірку проводимо у табличній формі (табл. 2.8).

Таблиця 2.8 – Вибір трансформатору струму

Умови вибору	Розрахункові дані	Каталожні дані
1.Вибір за напругою	10 кВ	10 кВ
2.Вибір за робочим струмом	316,4А	600А
3.Перевірка на динамічну стійкість	5,8 кА	90 кА
4.Перевірка на термічну стійкість

Усі розрахункові дані нижче ніж каталожні, тому остаточно приймаємо до установки вимірювальні трансформатори струму типу ТПОЛ-10КУЗ-1000-0,5/р

При виборі трансформатору струму необхідно також здійснити його перевірку за класом точності. повинна бути забезпечена робота трансформатору струму у класі точності 0,5.

Схема підключення обмоток приладів за вторинними обмотками трансформатору струму представлена на рис. 2.4.

Рис. 2.4 – Схема підключення обмоток приладів за вторинними обмотками трансформатору струму.

Виходячи зі схеми підключення приладів до трансформатору струму

(рис. 2.4) складаємо таблицю навантажень на вторинні обмотки трансформаторів струму за фазами (табл. 2.9).

Таблиця 2.9 – Таблиця навантажень на вторинні обмотки трансформаторів струму

Найменування приладу	Тип	Навантаження, ВА
		фаза А	фаза Б	фаза С
Амперметр Лічильник активної енергії Лічильник реактивної енергії Разом	Е-335 І-680 І-676	0,5 2,5 2,5 5,5	- - 2,5 2,5	- 2,5 2,5 5,0

Розрахунок проводимо за найбільш навантаженою фазою – фазою А.

Загальний опір обмоток приладів розраховуємо за формулою:

(2.46)

де - вторинний струм трансформатору струму, який рівний 5 А.

За технічними даними трансформатору його вторинне навантаження .

Даній потужності відповідає величина опору вторинних ланцюгів, при якій трансформатор струму буде працювати у заданому класі точності.

Опір вторинних кіл розраховуємо за формулою:

(2.47)

Опір контактних з’єднань зазвичай приймають рівним

Розрахункова довжина з’єднувальних проводів при схемі неповної зірки:

(2.48)

де - відстань від трансформатору струму до приладів в осередку КРУ,

приймаємо 4 м.

Допустимий опір з’єднувальних проводів розраховуємо за формулою:

(2.49)

Перетин проводів:

(2.50)

де - для алюмінієвих проводів,

За умовами механічної міцності маємо прийняти стандартний перетин алюмінієвих проводів – не менш ніж 2,5 мм .

Приймаємо перетин алюмінієвих проводів 2,5 мм .

Вибір трансформатора напруги:

Для контролю за станом ізоляції на стороні напруги 10 кВ встановимо на кожній секції шин по одному трифазному трансформатору напруги з заземленим вводом типу НТМИ-10.

Відповідність класу точності перевіряють шляхом порівняння номінальної напруги вторинного ланцюга з фактичним навантаженням від приладів, що підключені. Складають таблицю навантажень вторинних ланцюгів трансформатору напруги. Для цього потрібно визначити число приладів та реле, котрі мають обмотки паралельного підключення та підрахувати повну потужність, яку вони споживають.

Розрахунок навантаження від обмоток приладів до реле наводимо у таблиці 2.10.

Таблиця 2.10 – Розрахунок навантажень вторинних ланцюгів трансформатору напруги

Найменування приладу	Тип	Потужність котушки	Число котушок		Число приладів	Загальна потужність
1. Вольтметр 2. Лічильник активної енергії 3. Лічильник реактивної енергії 4. Реле напруги Разом	Е-335 І-680 І-676 РН-51	2 ВА 2Вт 3Вт 0,15ВА	1 2 2 1		1 5 2 4	2 20 12 0,6 34,6	- 48,68 29,2 - 77,88

(2.51)

У класі точності 0,5 номінальна потужність трансформатора напруги типу ЗНОЛ.07-10УЗ складає 75 ВА, для двох трансформаторів отже:

Таким чином, до установки приймаємо два трифазних трансформатори типу НТМИ-10. Від струмів короткого замикання трансформатор напруги захищається струмувідокремлюючим запобіжником типу ПТК-10.