9. Вибір обладнання трансформаторних підстанцій і розподільчих пунктів

На ПС установлені камери КМ-ХХУІК.М-1. Раніше був обґрунтований вибір для установки в житловому районі типових ТП єдиної серії К-42-630М4. У ТП установленої камери КСО – 393 з вимикачами навантаження ВИР. З нижчої сторони ТП установлені панелі типу ЩО-90 із запобіжниками ПН-2.

Перевірку устаткування робимо по наступним умовам:

• по номінальній напрузі (номінальна напруга мережі менше або дорівнює номінальній напрузі вимикача);

• по номінальному тривалому струмі (тривалий номінальний струм вимикача більше або дорівнює розрахунковому струму найбільш несприятливого експлуатаційного режиму);

• по електродинамічній стійкості (початкове значення періодичної складової струму короткого замикання менше або дорівнює граничному наскрізному струму, що допускається вимикачем, ударній струм короткого замикання менше або дорівнює номінальному струму електродинамічної стійкості вимикача).

Схеми первинних з'єднань ТП визначаються їхнім призначенням і характерои приєднаних споживачів. Приєднання ТП до живильної мережі може здійснюватися або через роз'єднувач і запобіжник, або через вимикач навантаження і запобіжник. Лінії, що відходять напругою до 1000 В захищають за допомогою запобіжників або автоматичних вимикачів. При виборі устаткування ТП 10/0,4 кВ необхідно вибрати:

• з боку 10 кВ - плавкі запобіжники; вимикачі навантаження, вимикачі навантаження на ввідних лініях, секційний роз'єднувач;

• з боку 0,4 кВ - автоматичні вимикачі або плавкі запобіжники, секційний рубильник, рубильник на вводі від трансформатора, трансформатори струму.

Електричні апарати і струмоведучі пристрої повинні надійно забезпечувати можливість тривалої роботи в нормальному режимі, при короткочасних перенапругах і перевантаженнях; припустиме нагрівання струмами в важкому режимі; стійкість у режимі КЗ.

У нормальному режимі надійність роботи досягається правильністю вибору по номінальній напрузі і номінальному струмі; в режимі КЗ - відповідністю обраних параметрів умовам термічної і електродинамічної стійкості.

Введемо позначення: U_с,ном, кВ – номінальна лінійна напруга трифазної мережі, для якої призначений апарат, U_у,ном, кВ, І_{с, ном}, А – номінальна напруга і струм, які він може витримати тривалий час, І_р,норм, А – діюче значення струму в нормальному режимі, яке пристрій може витримати тривалий час; І_доп А – довгостроково припустимий струм; І_{р, утж} А – діюче значення струму в ланцюзі в важкому режимі (максимально можливий тривалий струм навантаження при найбільш несприятливих експлуатаційних режимах); І_ном,т А – номінальний струм термічної стійкості (діюче значення незатухаючого періодичного струму КЗ, яке апарат може витримати протягом номінального часу термічної стійкості t_ном,Т; B_k =( I_кз^{( 3 )} )² * t_ном,Т , кА²с – тепловий імпульс КЗ, який характеризує кількість тепла, що виділяється в апараті за час дії струму КЗ; І_н,дин А – діюче значення періодичної складової повного струму КЗ; І_{ном,дин} кА – номінальне миттєве амплітудне значення повного струму КЗ, припустиме для пристрою; І_п.о А – початкове діюче значення періодичної складової струму КЗ; і_у,обкл. А – струм відключення.

Розглянемо вибір устаткування ТП.

Вибір електричних пристроїв в електричній схемі ТП проводиться відповідно до розрахункових умов тривалого і короткочасного режимів. Для цього визначимо розрахункові струми І_р,норм, І_{р, утж.} Так як на ТП установлені два силових трансформатори, потужністю по S_mp?ном=630кВА кожний, то, з урахуванням припустимого навантаження, тривалі струми на стороні 10кВ визначаються за формулами:

− у нормальному режимі (струм через секційний роз'єднувач відсутній)

10 0,8Sтр.ном

^I _р,норм ⁼ ₁₀ , A (9.1)

3Uс,ном

− у ремонтному чи післяаварійному режимах, які допускають відключення одного із трансформаторів

1,6S

10 тр.ном

^I _р,норм ⁼ ₁₀ , A (9.2)

3Uс,ном

І 10

ср р,утж

• струм через секційний роз'єднувач ^I _р,утж = , A (9.3)

2

Розрахунок струмів коротких замикань у мережі 10кВ був виконаний у попередніх розділах.

Умови вибору електричних апаратів, їх каталожні данні і розрахункові значення приведені в таблицях.

Таблиця 9.1 - Вибір Плавких запобіжників 10 кВ

Умова вибору	Розрахункові значення	Католожні значення
Uс10,ном≤ Uу,ном
Ідоп= І 10р,утж≤Іу,ном
Іп,о= Ікз( 3 )10 ≤Іу,откл

Таблиця 9.2 - Вибір вимикачів навантаження 10 кВ

Умова вибору	Розрахункові значення	Католожні значення
Uс10,ном≤ Uу,ном
Ідоп= І 10р,утж ≤Іу,ном
i10уд ≤ iном,дин
Bk10 ≤ Iном2 ,Ttном,Т

Таблиця 9.3. Вибір секційного роз’єднувача 10 кВ

Умова вибору	Розрахункові значення	Католожні значення
Uс10,ном≤ Uу,ном
Ідоп= І 10р,утж≤Іу,ном
i10уд ≤ iном,дин
Bk10 ≤ Iном2 ,Ttном,Т

Визначаємо тривалі струми на стороні 0,4 кВ:

• у нормальному режимі (струм через секційний рубильник не протікає)

0,4 0,8Sтр.ном

I_р,норм ⁼ _0,4 , A (9.4)

3Uс,ном

– у ремонтному чи післяаварійному режимах, які допускають відключення одного із трансформаторів

0,4 1,6Sтр.ном

^I _р,утж ⁼ _0,4 , A (9.5)

3Uс,ном – струм через секційний рубільник .

І 0,4

ср р,утж

I_р,утж = , А (9.6)

2

Вибір плавких запобіжників 0,4 кВ проводимо аналогічно вибор запобіжників 10 кВ. Для вибору устаткування ТП на стороні низької напруги потрібно зробити розрахунок струму трифазного короткого замикання на шинах 0,4 кВ. Визначаємо опір трансформатора:

⁼ 10U kU HB2₂ Sб , Ом (9.7)

Z_тр

S_трU

Сумарний опір до місця КЗ визначимо з урахуванням значення еквівалентного опору мережі до цього місця з табл. 8.1.

z_cyм=z_екв,К1+z_тр, Ом. (9.8)

Струм трифазного короткого замикання на шинах 0,4 кВ ТП:

( 3 )0,4 UбUв,ном

I_кз =, кА (9.9)

3ZсумUн,ном Ударний струм короткого замикання: i⁰_уд^,4 = 2,55I_кз^{( 3 )0,4} , кА (9.10)

Так як вторинна обмотка трансформаторів струму розрахована на підключення стандартних приладів, то перевірку трансформаторів по навантажувальній здібності не робимо.