6 Выбор электрооборудования и токоведущих частей

6.1 Выбор аппаратуры и токоведущих частей на ВН

На высокой стороне трансформатора в проекте схемы выбирается отделитель, короткозамыкатель, трансформатор тока, ограничители перенапряжения.

Токоведущие части на ВН выполняются гибкими и того же сечения, что у питающих воздушных линий.

Выбирается отделитель типа ОД-110/800Т1. Выбор и сравнение производятся в таблице 5.

Таблица 5

Выбор отделителя

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн  Uуст	110кВ	110кВ
Выбор по току	Iн  Iр	800А	126А
Проверка на динамическую стойкость	iд  iу	80	6,06
Проверка на термическую стойкость	Iнту  I 	31,5кА	2,38  =1,68

Выбирается короткозамыкатели типа КЗ-110Б-У1. Выбор и сравнение производятся в таблице 6.

Таблица 6

Выбор короткозамыкателя

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн  Uуст	110кВ	110кВ
Выбор по току	-----	----	-----
Проверка на динамическую стойкость	iд  iу	32кА	6,06кА
Проверка на термическую стойкость	Iнту  I 	12,5кА	2,38 =1,68
Проверка на отключающую способность	----	----	------

Выбирается трансформатор тока типа ТВТ-110-I-300/5. Выбор и сравнение производятся в таблице 7.

Таблица 7

Выбор трансформатора тока

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн  Uуст	110кВ	110кВ
Выбор по току	I1ном  Iр	150А	126А
Проверка на термическую стойкость	Iнту  I	25	2,38 =1,68
Проверка по нагрузке вторичной обмотки	Sн2  Sрасч	30ВА	8,75ВА

Полная расчетная нагрузка S_расч, ВА, считается по формуле

S_расч = ∑S_приб + S_конт, (6.1)

где ∑S_приб – суммарная мощность подключаемых приборов, ВА;

S_конт – мощность, теряемая в контактах, ВА.

Мощность, теряемая в контактах, S_конт, ВА, определяется по формуле

S_конт = I_н2² ∙ r_к, (6.2)

где I_н2 – номинальный вторичный ток трансформатора тока, А, справочная величина;

r_к – сопротивление контактов, r_к = 0,1 Ом.

Таблица 8

Технические данные измерительных приборов и реле

Приборы и реле	Тип	Sприб, ВА	cos 	Обмотка
Вольтметр	Э 377	4,7	1	-
Амперметр	Э 309	5	-	-
Ваттметр	Д 323	1,6	1	Параллельная
		1,25	-	Последовательная
Счетчик активной энергии	СА3У	1,75	0,38	Параллельная
		0,525	-	Последовательная
Счетчик реактивной энергии	СР3У	1,73	0,38	Параллельная
		0,275	-	Последовательная
Реле частоты	ИВЧ	10	1	-
Реле напряжения	РН-51	0,15	1	-
Реле тока	РТ-80	10	-	-

S_конт = 5² ∙ 0,1=2,5

S_расч = 6,25+ 2,5=8,75

Мощность, которая может быть потеряна в проводах S_пров, ВА, считается по формуле

S_пров = S_н – S_расч. (6.3)

S_пров = 30 – 8,75=21,25

Ей соответствует сечение, расчетное значение которого определяется

, (6.4)

где  – удельное электрическое сопротивление медного провода,  = 0,0175 м∙Ом^-1/мм²;

l – расстояние от щита управления до распределительного устройства, l = 100 м для ОРУ.

,

Выбирается медный провод сечением 1,5 мм².

Выбирается ограничитель перенапряжения типа ОПН-110. Выбор и сравнение производятся в таблице 9.

Таблица 9

Выбор ограничителя перенапряжения

Условие выбора	Условие проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн = Uуст	110	110

6.2 Выбор аппаратуры и токоведущих частей на НН

На низкой стороне трансформатора необходимо выбрать вводные и отходящие ячейки КРУ с высоковольтными выключателями, опорные и проходные изоляторы, сборные шины, измерительные трансформаторы тока и напряжении, ограничители перенапряжения, предохранители для ТСН и трансформаторов напряжения.

Расчетный ток на НН ГПП I_р.НН, А, определяется по формуле

. (6.5)

Выбирается КРУ типа КB-I-10-20УЗ с встроенным вакуумным выключателем. Выбор и сравнение производятся в таблице 10.

Таблица 10

Выбор КРУ

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн  Uуст	10кВ	10кВ
Выбор по току	Iн  Iр	1600А	1371,63А
Проверка на динамическую стойкость	iд  iу	52кА	27,02кА
Проверка на термическую стойкость	Iнту  I 	20	10,625  =6,13
Проверка на отключающую способность	Iн.о  I"	20кА	12,52кА

Допустимая разрушающая сила F_доп определяется по формуле:

F_доп = 0,6  F_разр (6.6)

F_доп = 0,6  4=2,4 кН

F_доп = 0,6  750=450

Расчетная разрушающая сила F_расч определяется по формуле:

(6.7)

где i_уд – ударный ток, кА; L  расстояние между опорными изоляторами одной фазы, см; а  расстояние между фазами.

Выбирается опорный изолятор типа ИН-80-УХЛ3. Выбор и сравнение производятся в таблице 11.

Таблица 11

Выбор опорного изолятора

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн  Uуст	10кВ	10кВ
Проверка на разрушающее действие	Fдоп  Fрасч	2400Н	462,58Н

Выбирается проходной изолятор типа ИП-10/1600-750-УХЛТ2. Выбор и сравнение производятся в таблице 12.

Таблица 12

Выбор проходного изолятора

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн  Uуст	10кВ	10кВ
Выбор по току	Iн  Iр	1600А	1371,63А
Проверка на разрушающее действие	Fдоп  Fрасч	450000Н	462,58Н

Сборные шины выбираются и проверяются по следующим условиям:

1. выбор по току

I_д ≥ I_р = , (6.8)

где К₁ – коэффициент, учитывающий расположение полос шин, К₁ = 0,95 при горизонтальном расположении шин;

К₂ – коэффициент, учитывающий число полос в шине, К₂ = 1 при однополосных шинах;

К₃ – коэффициент, учитывающий отличие фактической температуры среды от нормированной, для расчетной температуры 25С К₃ = 1.

I_д ≥ I_р =

Выбираются алюминиевые шины размером 100×6мм с допустимым током I_доп=1455А

2. проверка на электродинамическую стойкость G_д ³ G_р

где G_д – допустимое напряжение в шинах, G_д = 6500 Н/см²;

G_р – расчетное напряжение в шинах, Н/см²,

G_р = , (6.9)

где W – момент сопротивления шины, W = 0,167 ∙ b ∙ h² при горизонтальном расположении шин

W = 0,167 ∙ 0,6 ∙ (10)² = 10,02

G_р =

6500. ³ 415,49

3. проверка на термическую стойкость _д  _р

где _д – максимально допустимая температура 200С,

_р – расчетная температура нагрева жил при возникновении короткого замыкания.

Чтобы рассчитать температуру нагрева жил при возникновении короткого замыкания определяется величина, пропорциональная полному количеству теплоты, выделяемо в проводнике короткого замыкания

А_к = А_нач + , (6.10)

где А_нач – величина, пропорциональная начальной температуре нагрева жил до короткого замыкания, определяется по длительно допустимой температуре нагрева;

I_ – ток короткого замыкания во второй точке короткого замыкания, А;

s – сечение выбранной шины, мм².

А_к = 0,5∙10⁴ + =5316,7=0,531*10⁴

По кривой нагрева алюминиевых токоведущих частей при коротких замыканиях выбираем расчетную температуру нагрева

200  100

Выбираются сборных шины алюминиевые 100×6, с допустимым током 1455А. Выбор и сравнение производятся в таблице 13.

Таблица 13

Выбор сборных шин

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по току	Iдоп  Iр	1455А	1371,63А
Проверка на динамическую стойкость	Gд  Gр	6500	415,49
Проверка на термическую стойкость	д  р	200 º	76º

Выбираются трансформатор тока типа ТПЛК-10-УЗ . Выбор и сравнение производятся в таблице 14.

Таблица 14

Выбор трансформатора тока

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн  Uуст	10кВ	10кВ
Выбор по току	I1ном  Iр	1500А	1371,63А
Проверка на динамическую стойкость	iд  iу	74,5кА	27,02кА
Проверка на термическую стойкость	КтуI1ном I	70,8	10,625  =6,13
Проверка по нагрузке вторичной обмотки	Sн2  Sрасч	10	8,3

Выбираются трансформатор напряжения типа НТМИ–10–66У3,Т3. Выбор и сравнение производятся в таблице 15.

Таблица 15

Выбор трансформатора напряжения

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн  Uуст	10кВ	10кВ
Проверка по нагрузке вторичной обмотки	Sн2  Sрасч	120ВА	37,33ВА

Выбираются ограничители перенапряжения типа ОПН – 10. Выбор и сравнение производятся в таблице 16.

Таблица 16

Выбор ограничителя перенапряжения

Условие выбора	Условие проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн = Uуст	10кВ	10кВ

Выбираются предохранители для защиты трансформаторов перенапряжения типа ПКН001-10УЗ. Выбор и сравнение производятся в таблице 17.

Таблица 17

Выбор предохранителей для трансформаторов напряжения

Условие выбора	Условие проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн = Uуст	10кВ	10кВ

Выбираются силовые предохранители типа ПКТ102-10-31,5-31,5УЗ. Выбор и сравнение производятся в таблице 18.

Таблица 18

Выбор силового предохранителя

Условия выбора	Условия проверки	Справочные данные	Расчетные данные
Выбор по напряжению	Uн = Uуст	10кВ	10кВ
Выбор по току	Iн  Iр	31,5	28,86
Проверка на отключающую способность	Iн.о  I"	31,5кА	12,52