76
у
12,0 кА
дин
80,00кА
Вк
7,63 кА
с
І
терм
терм
2976 кА
с
Все условия выполняются, разъединители выбраны верно.
Выполним выбор измерительных трансформаторов тока. На ПС
устанавливаем счетчики Меркурий 230 AR-03 C c классом точности 0,5,
имеющий малое энергопотребление (3,0 ВА по цепям тока).
ТТ выбирают по условиям:
- по напряжению:
уст
нап
(2.55)
- по максимальному току
І
рах
І
нап
(2.56)
- проверяют на электродинамическое
(2.57)
- и термическое действие токов КЗ
Вк ≤????
????
(2.58)
- по вторичной нагрузке
(2.59)
где
– нагрузка вторичных цепей;
(2.60)
77
2
– сопротивление приборов;
(2.61)
– сопротивление контактов 0,05 Ом при двух – трех приборах и
0,1 Ом при больше количестве приборов;
– допустимая нагрузка трансформатора в заданном классе
точности.
Выбор трансформаторов ТТ сводим в таблицы [27].
Таблица 2.9 – Выбор трансформатора тока на вводе 110кВ
Паспортные данные ТТ
IMB-145-350/5
Расчетные значения
110кВ
110кВ
350,0А
84,6 А
1060,70кА
12,0 кА
????
????
2332,9
Вк
7,63 кА
с
1,2Ом
0,9Ом
Мощность приборов, подключенных к ТТ.
Таблица 2.10 – Вторичная нагрузка ТТ
Наименование
А
В
С
Тип прибора
Счетчик
3
3
3
Меркурий 230 AR-03 C
Расчет ведем по одной фазе:
2
3
5
= 0,12 Ом
Сопротивление проводов:
78
,Ом,
(2.62)
где
= 0,05 Ом;
= 1,2Ом;
1,2 – 0,12 – 0,05 = 1,03 Ом.
Сечение проводов:
, (2.63)
где
= 100м – расстояние от трансформатора тока до прибора;
ρ = 0,029
– удельное сопротивление для алюминия.
2,81
По ПУЭ
≥ 4
для алюминия, принимаем = 4
, тогда
сопротивление проводов:
0,73Ом.
Вторичная нагрузка составит:
0,9 Ом.
0,9 Ом < 1,2 Ом.
Все условия выполняются, следовательно, ТТ выбран верно. Далее
выполним выбор измерительных трансформаторов напряжения. На ПС
79
установлены счетчики Меркурий 230 AR-03 C классом точности 0,5,
имеющий малое энергопотребление (3,6 ВА по цепям напряжения) [33]. Так
как кроме счетчиков Меркурий 230 AR-03 C (с мощность 3,6 ВА по цепям
напряжения) к трансформаторам ничего не будет подключаться, то мощность
нагрузки напряжения будет равна 3,6 ВА на один счетчик.
Трансформаторы напряжения выбираются:
- по напряжению
(2.64)
-по конструкции и схеме соединения обмоток;
-по классу точности;
-по вторичной нагрузке
S
2
S
ном
, (2.65)
где S
2
- нагрузка всех измерительных приборов и реле,
присоединенных к трансформатору напряжения, ВА.
Сведем результаты выбора в таблицы.
Таблица 2.16 – Выбор трансформатора напряжения на вводе 110кВ
Паспортные данные ТН
НКФ-110-У1
Расчетные значения
110кВ
110кВ
S
ном
400,0ВА
S
2
3,6ВА
Подсчитываем мощность приборов, присоединенных к ТН.
80
Таблица 2.17 – Вторичная нагрузка ТН
Наименование
А
В
С
Тип прибора
Счетчик
3,6
3,6
3,6
Меркурий 230 AR-03 C
Принимаем к установке ТН НКФ-110-У1 с классом точности 0,5 с
двумя вторичными обмотками НН соединенных по схеме звезда и
треугольник и основным вторичным напряжением 220 В и дополнительным
127 В. Все условия выполняются, следовательно, ТН выбран верно.
Таблица 2.18 – Выбор трансформатора напряжения 10кВ
Расчетные значения
Паспортные данные ТН
НАМИ-10-95-УХЛ2
10кВ
10кВ
S
2
21,6ВА
S
ном
150,0ВА
Подсчитываем мощность приборов, присоединенных к ТН.
Таблица 2.19 – Вторичная нагрузка ТН
Наименование
Тип прибора
А
В
С
Счетчик
Меркурий 230 AR-03
C
3,6
3,6
3,6
двумя вторичными обмотками НН соединенных по схеме звезда и
треугольник и основным вторичным напряжением 220В и дополнительным
127В. Все условия выполняются, следовательно, ТН выбран верно.
Выполним выбор ограничителей перенапряжения. Ограничители
перенапряжения (ОПН) относятся к высоковольтным аппаратам,
предназначенным для защиты изоляции электрооборудования от
атмосферных и коммутационных перенапряжений.
Выбор ограничителей перенапряжения производится по номинальному
рабочему напряжению защищаемого оборудования.
ОПН для напряжения 110кВ: PEXLIM –R-110/115-YH123
ОПН для напряжения 10кВ: HAD-4IN-10/12-Y.
81
Последним этапом выполним выбор и проверку ошиновки
распределительного устройства высокого напряжения
Выбираем шины на стороне 110 кВ. Используются гибкие шины,
выполненные сталеалюминевыми проводами типа, АС.
Условие выбора:
,
доп рф
IIА
, (2.66)
где
.доп доп табл
II к
; (2.67)
к
коэффициент поправки на температуру окружающей среды. Так
как в задании температура явно не указана, принимаем, что она равна
номинальной (25ºС), тогда
1к
.
Форсированный ток принимаем по току послеаварийному режиму
трансформатора I
п.ав
=160 А
Принимаем провод марки АС 70/11, I
доп
=265А [8].
265 А ≥ 160 А – условие выполняется.
Проверяем выбранные шины:
а) на термическую стойкость действия тока КЗ:
kkдоп
vv
,
2
max
00
()
н доп ном
доп
I
v v v v
I
о
С (2.68)
2
160
25 (70 25) 58,23
265
н
v
,
о
С
По кривой находим f
н
=51. Тогда
82
22
1,054 11,26
51 51,2
240
k
нн
kB
ff
g
(2.69)
По кривой определяем значение температуры после КЗ
63
k
v
о
С
63 200
о
С
Окончательно принимаем провод марки АС 70/11.
Далее выполним выбор и проверка ошиновки распределительного
устройства низкого напряжения
Выполним расчет шин для ввода в ЗРУ. Выбор сечения шин выполняем
по допустимому нагреву (по значению тока в форсированном режиме).
Послеаварийный ток считаем по мощности силовых трансформаторов при
перегрузке в 1,4 раза. Так как
2
1924
рф
I А
, то принимаем алюминиевые
шины прямоугольного сечения со следующими параметрами:
принимаем однополосные шины;
принимаем расположение шин „плашмя”;
сечение шин 1200 мм
2
(h=120 мм, b =10 мм);
допустимый ток полосы
.
2070
доп табл
I А
.
Выбранное сечение шин проверяем по допустимому длительному току
нагрузки по условию:
доп рф
II
. (2.70)
Значение допустимого тока определяем:
83
12
.
доп
доп табл
I к к І
,
где
1
к
– коэффициент, который учитывает поправку на расположение и
размер шины,
1
0,9к
при расположении шины „плашмя” и h>60 мм.
2
к
– коэффициент, который учитывает поправку на температуру
окружающей среды при отличии от номинальной, принимаем температуру
окружающей среды
0
20 С
, соответственно
2
1,05к
;
0,92 1,05 2070 1942
доп
ІА
Проверка шин на термическую стойкость при КЗ: сопоставляют
конечную температуру шины
к
с допустимой при кратковременном
нагреве
.к доп
. Условие:
.к к доп
(2.71)
.
200
к доп
С
для алюминиевых шин,
к
– находится графически.
70
доп
С
– длительная допустимая температура нагрева для
алюминиевых шин;
0.
25
ном
С
– номинальная температура окружающей среды для шин,
расположенных в воздухе.
Определяем начальную расчетную температуру шины при протекании
тока форсированного режима:
22
00
1924
( ) ( ) 25 (70 25) ( ) 68,7
1942
рф
нач доп ном
доп
І
С
І
(2.72)
84
По графику и кривой рис. 3.45 [1] находим для
68,7
нач
С
, что
64
нач
f С
.
6
2
22
175 10
64 1,054 10 66,2
(100 6)
к
к нач
В
ff кC
F
(2.73)
где F – сечение шин;
k=1,054∙10
-2
2
2
()
мм С
АС
– коэффициент, который учитывает удельное
сопротивление и эффективную теплоемкость проводника;
В
к
– значение теплового импульса.
Для
66,2
к
f С
,
69
к
С
.
Шины удовлетворяют условие термической стойкости:
.
69 200
к к доп
C
.
Минимальное сечение по условию термической стойкости:
6
2
min
175 10
145,3
91
к
B
q мм
С
(2.74)
Выбранное сечение больше, чем минимальное, что удовлетворяет
условие термической стойкости.
Выполним проверку на электродинамическую стойкость действия
токов КЗ.
Условие:
,
доп расч
(2.75)
85
где
доп
допустимое напряжение в материале шины;
расч
максимальное расчетное напряжение в материале шины при
частоте собственных колебаний
200f
Гц.
22
7
1,76 10 ,
10
у
расч
li
Па
Wa
(2.76)
где
l
расстояние между опорными изоляторами, м;
2 3 3 2
54
10 10 (120 10 )
4,8 10
33
bh
W м
– момент сопротивления
поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной
направлению силы взаимодействия шин;
0,5
ф ф из
а А Д м
расстояние между осями шин соседних фаз.
Определяем пролет
l
из условия механического резонанса, допуская,
что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц.
10 6
2
3,56 3,56 7 10 2 10
5,18
200 200 1,62
Еj
l м
m
(2.77)
5,18 2,26l м
где
3 3 3 3
64
(10 10 ) (120 10 )
2 10
66
bh
j м
– момент инерции
поперечного сечения шины;
10
7 10 ,E Па
– модуль упругости материала шин;
1,62
кг
m
м
– масса однополосной шины.
Рассчитываем напряжение: