Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Станции курсач.doc
Скачиваний:
50
Добавлен:
22.12.2018
Размер:
1 Мб
Скачать
☆

3 Вибір комутаційного обладнання на підстанції

3.1 Вибір комутаційного обладнання для нижньої сторони пс3

Вибір вимикачів потужності

Вимикачі потужності вибираються за умовами:

1) по номінальній напрузі:

; (3.1)

2) по робочому струму:

; (3.2)

3) по комутаційній здатності на симетричний струм КЗ:

, (3.4)

де – діюче значення періодичної складової струму КЗ у момент часу після початку розмикання контактів вимикача;

– номінальний струм відключення вимикача;

4) по комутаційній здатності на асиметричний струм КЗ:

, (3.5)

де – діюче значення аперіодичної складової струму КЗ у момент початку розмикання контактів вимикача,

– номінальне значення відносного вмісту аперіодичної складової в струмі КЗ, що відключається.

, (3.6)

де – час від початку КЗ до розходження контактів:

, (3.7)

де – мінімальний час дії релейного захисту, – власний час відключення вимикача;

5) по електродинамічній стійкості:

(3.8)

де – амплітудне значення наскрізного струму КЗ;

6) по термічній стійкості:

, (3.9)

де – розрахунковий тепловий імпульс,

– струм термічної стійкості,

– час дії струму термічної стійкості.

(3.10)

Виберемо вимикач Q5 (СВ)

Вибираємо вакуумний вимикач ВВ/TEL-10-12,5/630 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

Iн = 630А;

Iн відкл = 32 кА;

Iкз(ном) =12,5 кА;

t0 = 0,03 с;

tc.в. = 0..0,035 с (беремо 0,015);

tрз.мін. = 0,8 с

= 0,4.

Рисунок 3.1 – Зовнішній вигляд вакуумного вимикача ВВ/TEL

Навантаження, яке задано на шинах 10кВ:

(кА);

(А).

Зробимо перевірку вимикача:

1. по номінальній напрузі:

;

2. по робочому струму:

;

3. по допустимому струму КЗ:

;

4. по комутаційній здатності на асиметричний струм КЗ:

;

;

;

;

;

5. по електродинамічній стійкості:

;

6. по термічній стійкості:

;

;

.

Оцінивши розрахунки, робимо висновок – вимикач відповідає всім необхідним вимогам і може бути використаний на підстанції.

Вибираємо вимикачі Q3 і Q4 з такими параметрами :

Вибираємо вакумний вимикач ВВ/TEL-10-12,5/1000 з такими параметрами

Uн = 10 кВ;

Iн = 1000А;

Iн відкл = 32 кА;

Iкз(ном) =12,5 кА;

t0 = 0,03 с;

tc.в. = 0..0,035 с (беремо 0,015);

tрз.мін. = 0,8 с

= 0,4.

Навантаження котре задано на шинах 10кВ:

(кА);

(А).

Зробимо перевірку вимикача:

1. по номінальній напрузі:

;

2. по робочому струму:

;

3. по допустимому струму КЗ:

;

4. по комутаційній здатності на асиметричний струм КЗ:

;

;

;

;

;

5. по електродинамічній стійкості:

;

6. по термічній стійкості:

;

;

.

Оцінивши розрахунки, робимо висновок – вимикач відповідає всім необхідним вимогам і може бути використаний на підстанції.

Вибір роз’єднувачів

Роз’єднувачі та віддільники вибираються за наступними умовами:

  1. по номінальній напрузі:

, (3.11)

де – номінальна напруга електроустановки де передбачається установка комутаційного апарату; – номінальна напруга комутаційного апарату,

  1. по робочому струму:

, (3.12)

де – максимальний струм, який може протікати через комутаційний апарат в нормальному режимі роботи; – номінальний струм комутаційного апарату;

  1. по конструктивному виконанню;

  2. по електродинамічній стійкості:

, (3.13)

де – розрахунковий ударний струм при трифазному КЗ; – струм динамічної стійкості комутаційного апарату (граничний наскрізний струм КЗ згідно паспортних даних на комутаційний апарат);

  1. по термічній стійкості:

або . (3.14)

Заземлюючі ножі та короткозамикачі вибираються по тим же умовам за виключенням робочого струму.

Вибір роз'єднувача QS 9, і роз'єднувача QS 10:

Марка роз'єднувача РВ-10/1000-1 УХЛ4;

Номінальні параметри роз'єднувача:

Uн = 10 кВ;

Iн = 1000 А;

Iт = 20 кА;

ідин = 51 кА;

tт = 3 c;

tвідкл = 1с.

Зробимо перевірку роз'єднувачів:

1. по номінальній напрузі:

,

  1. по робочому струму:

,

  1. по електродинамічній стійкості:

,

  1. по термічній стійкості:

або .

Розрахункові дані:

,

Каталожні дані:

,

.

Ці роз'єднувачі відповідають всім необхідним вимогам і можуть бути використані для підстанції.

Вибір роз'єднувача QS 11, QS 12 і QS 13

Марка роз'єднувача РВ-10/1000 УХЛ4

Номінальні параметри роз'єднувача:

Uн = 10 кВ;

Iн = 1000 А;

Iт = 20 кА;

ідин = 51 кА;

tт = 3 c;

tвідкл = 1с.

Зробимо перевірку роз'єднувачів:

1. по номінальній напрузі:

,

  1. по робочому струму:

,

  1. по електродинамічній стійкості:

,

  1. по термічній стійкості:

або .

Розрахункові дані:

,

Каталожні дані:

,

.

Ці роз'єднувачі відповідають всім необхідним вимогам і можуть бути використані для підстанції. Роз'єднувачі QS12, QS13, вибираємо тієї ж марки, що і перевірений QS11, оскільки вони мають однакові параметри.

Вибір трансформаторів власних потреб TV1 - TV 4

Для забезпечення власних потреб на підстанції виберемо трансформатори два трансформатори ТМ-63 з такими параметрами:

– потужність 63 кВА;

– напруга ВН 10 кВ;

– напруга НН 0,4 кВ.

Вибір трансформаторів струму ТА-3, ТА-4, ТА-5

ТС вибираються за умовами:

1. по номінальній напрузі за формулою 3.11 :

,

2. по робочому струму за формулою 3.12:

,

3. по термічній стійкості за формулою 3.14:

,

4) по електродинамічній стійкості за формулою 3.13:

,

5) по опору навантаження:

, (3.15)

де Zном – опір вторинній мережі,

Z2 – допустимое значення опору вторинного ланцюга.

, (3.16)

де Zпров – опір провідників,

Zконт – опір контактів,

Zприл – опір приладів.

, (3.17)

де STС – номінальне навантаження ТС,

Iном – номінальний струм вторинних ланцюгів.

Виберемо ТС для лінії, що відходить, від трансформатора по НН. Вибираємо трансформатор струму марки ТЛК-10 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

I1н = 800 А;

I2н = 5 А;

Iт = 64,5 кА;

ідин = 169 кА;

S2зах = 30 ВА;

tт = 0,75 с;

tвідкл = 0,775 с;

Клас точності 0,5.

Виконаємо перевірку ТС:

  1. по номінальній напрузі:

  1. по робочому струму:

3. по термічній стійкості за формулою:

,

.

53,9<3120,2 – умова по термічній стійкості виконується.

4. ударний струм КЗ , струм електродинамічної стійкості ТС.

23,18<169 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

5. допустиме значення опору вторинному ланцюгу (3.17):

До трансформатора струму підключається прилад релейного захисту МРЗС (Z=0,06Ом), амперметр (Z=0,1Ом), ватметр (Z=0,09Ом) і лічильники енергії (Z=0,07Ом).

Опір всіх приладів дорівнює: .

Опір контактів: .

Довжина проводів дорівнює L=60м (в один бік), провід алюмінієвий ρ=0,028Ом*мм2/м, переріз S=3,5мм2. Опір дроту:

,

.

1,2<0,9 умова по опору навантаження виконується.

Паралельно даному трансформатору струму вибираємо аналогічний, але тільки вимірник з класом точності 0,2.

Трансформатори струму на лініях виберемо по максимальній потужності на кожній лінії 10кВ, що відходить, S=1МВА.

Виберемо ТС на напругу 10кВ і номінальний струм 57,7 А. ТС марки ТЛК-10 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

I1н = 75 А;

I2н = 5 А;

Iт = 10 кА;

ідин = 26 кА;

S2зах = 30 ВА;

tт = 0,65 с;

tвідкл = 0,675 с;

Клас точності 0,5

Перевіримо ТС за умовами 3-5.

3) Розрахунковий тепловий імпульс:

,

.

53,9<65 – умова термічної стійкості виконується.

4) Ударний струм КЗ, струм електродинамічної стійкості ТС .

23,18<26 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

5) Допустиме значення опору вторинному ланцюгу:

.

Оскільки устаткування, що підключається до всіх трансформаторів, однакове і довжина проводів однакова, то і опір вторинної мережі дорівнює опору, розрахованому у попередньому випадку .

1,2<0,9 умова по опору навантаження виконується.

Виберемо ТС для СВ (ТА-5) на напругу 10кВ марки ТЛК-10 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

I1н = 400 А;

I2н = 5 А;

Iт = 31,5 кА;

ідин = 81 кА;

S2зах = 30 ВА;

tт = 0,7 с;

tвідкл = 0,725 с;

Клас точності 0,5

Перевіримо ТС за умовами 3-5.

3) Розрахунковий тепловий імпульс:

,

.

13,48<694,58 – умова термічної стійкості виконується.

4) Ударний струм КЗ, струм електродинамічної стійкості ТС .

23,18<81 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

5) Допустиме значення опору вторинному ланцюгу:

.

Оскільки устаткування, що підключається до всіх трансформаторів, однакове і довжина проводів однакова, то і опір вторинної мережі дорівнює опору, розрахованому у попередньому випадку .

1,2<0,9 умова по опору навантаження виконується.

Вибір трансформаторів напруги на стороні 10 кВ

Рисунок 3.2 - Зовнішній вигляд НАМИ -10-95

ТН вибираються за умовами:

1) по номінальній напрузі;

2) по потужності вторинних обмоток:

, (3.18)

де S2 – потужність всіх вимірювальних приладів,

S2ном – потужність ТН.

Трансформатор напруги виберемо марки НАМИ-10-95 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

Uвт = 100 /;

Клас точності 0,5;

Номінальне вторинне навантаження 200ВА;

Гранична потужність первинної обмотки 1кВА;

Перевіримо ТН по умові 2.

Потужність основних приладів приведена зображена в таблиці 3.1

Таблиця 3.1 – Розрахунок навантаження ТН

Найменування і тип приладу

Потужність

приладу

cosφ

sinφ

P, Вт

Q, ВА

Вольтметр

2,0ВА

1,0

2,0

2,0

–

Ватметр

3,0ВА

1,0

3,0

3,0

–

Лічильник активної енергії

4,0ВА

0,38

4,0

4,0

11,27

Лічильник реактивної енергії

6,0ВА

0,38

6,0

6,0

6,04

Повна потужність всіх приладів розраховується по формулі:

, (3.19)

.

22,9<200ВА – умова по потужності вторинних обмоток виконується.

Вибір заземлювачів на стороні 10 кВ

Заземлювачі вибираються за умовами:

1) по номінальній напрузі формула (3.1);

2) по електродинамічній стійкості формула (3.8);

3) по термічній стійкості формула (3.9).

Виберемо заземлювачі на номінальну напругу 10 кВ марки UW-12/Z/160 польської фірми ZWAE з такими параметрами:

UH=12 кВ;

fH=50 Гц;

Iт = 16кА;

tт = 3 c;

ідин = 40 кА.

Перевіримо вимикач за умовами 2-3.

2) Ударний струм КЗ, струм електродинамічної стійкості .

23,18<40 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

3) Розрахунковий тепловий імпульс:

,

Каталожний тепловий імпульс:

.

53,9<798 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

Аналогічно вибираємо решту заземлювачів.

Вибір запобіжників на стороні 10 кВ

Запобіжники вибираються за умовами:

1)по номінальній напрузі;

2)по робочому струму;

3)по струму відключення:

, (3.20)

де – граничний струм, що відключається.

Запобіжники F1-F4 вибираємо на напругу 10 кВ. Струм, який проходить через запобіжники, обумовлений потужністю ТВП (S=63 кВА), він рівний:

Виберемо запобіжник ПКТ 101 -10 з такими параметрами:

– номінальна напруга 10 кВ;

– номінальний струм 5 А;

– номінальний струм відключення 40 кА.

Початкове значення струму короткого замикання , номінальний струм відключення .

8,34<40 – умова по струму відключення виконується.

Запобіжники F2-F3 вибираємо на напругу 10 кВ. Струм, який проходить через запобіжники, обумовлений потужністю ТН (S=1 кВА):

.

Виберемо запобіжник ПКТ 101 -10 з такими параметрами:

– номінальна напруга 10 кВ;

– номінальний струм 2 А;

– номінальний струм відключення 40 кА;

Початкове значення струму короткого замикання , номінальний струм відключення .

8,34<40 – умова по струму відключення виконується.