Ягодкин С.Г. Дипломная работа (1226870), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Определим свободную составляющую тока короткого замыкания по формуле (7.3), при ТА = 0,04 для системы шин 10 кВ:
Согласно п. 6.3 работы значения принужденной составляющей тока КЗ в начальный момент времени и для произвольного момента времени
:
Сравним полученные токи с паспортными данными выключателя:
Iо.ном = 12,5 кА >
Условие проверки выполнено.
Проверим выключатель на термическую стойкость:
Для выполнения расчетов принимаем за расчетное - трёхфазное КЗ.
Проверим соблюдение условия по тепловому воздействию:
| | (7.22) |
| где | |
Определим допустимый тепловой импульс:
| | (7.23) |
Определим расчётный тепловой импульс:
| | (7.24) |
| где | |
Определим тепловой импульс принужденной составляющей по формуле:
| | (7.26) |
Тогда расчетное значение теплового импульса:
Проверим по условию (7.6):
Условие проверки выполнено.
Проверим на электродинамическую стойкость:
Условия проверки выполнены.
Проверим выключатель на включающую способность по расчетным формулам (7.13) и (7.14):
Расчет проведем по трехфазному току КЗ:
Условия проверки выполнены.
7.7 Выбор трансформаторов напряжения 10 кВ
Выбор трансформаторов напряжения, предназначенных для проведения измерений и подключенные к шинам РУ 10 кВ производится по параметрам напряжения, намечается также место их установки по назначению.
Проверку трансформаторы напряжения проходят по нагрузке его вторичных обмоток, которая фактически меньше его номинальной допустимой нагрузки на вторичных обмотках.
Для контрольно-измерительных целей подключение ко вторичным обмоткам предполагается выполнить несколько измерительных приборов в соответствии с таблицей 7.4.
Таблица 7.4 - Приборы, подключаемые ко вторичным обмоткам трансформатора напряжения 10 кВ
| Назначение | Тип | Мощность обмотки, ВА | Число обмоток | Число приборов | Мощность приборов, ВА | |
| Счетчик активной, реактивной энергии | СЕ303 | 1,0 | 3 | 2 | 6,0 | |
| Вольтметр | Е350М | 2,5 | 1 | 1 | 2,5 | |
| Частотомер | С300М1 | 1,5 | 1 | 1 | 1,5 | |
| Ваттметр | Ц301 | 1,5 | 2 | 3 | 9 | |
| Варметр | ЦЛ2135 | 2 | 2 | 1 | 4 | |
| Итого: | 23 | |||||
Суммарная мощность подключений для каждого трансформатора напряжения 10 кВ составляет 23 ВА.
Принимаем к установке либо три однофазных масляных заземляемых трансформатора напряжения ЗНОМ-10 с допустимой мощностью вторичной обмотки 250 ВА либо трехфазный НТМИ-10.
Проверим по вторичной нагрузке по условию:
250 ВА > 23 ВА.
Тогда принимаем к установке трехфазные масляные трансформаторы
напряжения серии НТМИ 10 с допустимой мощностью вторичной обмотки 300 ВА.
Проверим по вторичной нагрузке по условию:
300 ВА > 23 ВА.
Условия проверки трансформаторов напряжения выполнены.
7.8 Выбор ограничителей перенапряжения 10 кВ
Электрооборудование находящееся под напряжением 10 кВ защищается с помощью нелинейных ограничителей перенапряжения.
Для выбора ОПН на 10 кВ воспользуемся условиями (7.21):
10/1,73 = 5,77 кВ ≤ 8,9 кВ.
Условия проверки ограничителя перенапряжения выполнены.
Принимаем к установке нелинейные ограничители перенапряжений ОПН-П-10/12/10/550 УХЛ1.
7.9 Выбор плавких предохранителей 10 кВ
Предохранителями являются коммутационные электрические аппараты, предназначенные для отключения защищаемой ветви посредством расплавления специальных токовых вставок или плавких вставок. Такое расплавление происходит при воздействии током, который превышает некоторое предельное значение, сопровождающееся дугогашением.
Выбираем для защищаемых цепей плавкие предохранители серии ПКТ-104-10-200-У1-КЭАЗ с патроном предохранителя ПТ 1.4.
Проверим выбранный плавкий предохранитель:
- по номинальному напряжению;
| | (7.27) | |
| где |
| |
10 кВ = 10 кВ.
- по номинальному току отключения;
| | (7.28) | |
| где |
| |
- по номинальному значению тока плавкой вставки;
| | (7.29) |
| где | |
Условия проверки плавкого предохранителя выполнены.
7.10 Выбор измерительных трансформаторов тока 10 кВ
Выполним выбор и проверку трансформаторов тока ТОЛ-10 на напряжение 10 кВ для измерений и результаты сведем в таблицу 7.5.
Таблица 7.5 - Выбор и проверка трансформаторов тока ТОЛ-10 М
| Условия выбора и проверки | Данные завода изготовителя | Расчетные значения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким образом из данных таблицы 7.5 следует, что выбранные трансформаторы тока ТОЛ-10 М [7] на напряжение 10 кВ удовлетворяют условиям выбора и полностью проходят проверку.
7.11 Выбор трансформаторов собственных нужд 10/0,4 кВ
Тип понизительной подстанции, мощность трансформаторов, присутствие компенсирующих установок определяется составом потребителей в цепи собственных нужд. Цепи оперативного тока, устройства связи, автоматика и телемеханика, охлаждение трансформаторов, система аварийного освещения и пожаротушения, компрессорные устройства относятся к наиболее ответственным потребителям цепей собственных нужд. К менее ответственных потребителям могут относится обогрев выключателей и шкафов, электроприводов разъединителей, зарядные и подзарядные устройства.
Выбор мощности трансформаторов собственных нужд определяется исходя из нагрузки с учетом расчетных коэффициентов одновременности и загрузки (лето, зима).
Ориентировочно трансформаторы собственных нужд подстанции принимаем в пределах 100-160 кВА.
Выбираем к установке два трансформатора серии ТМ-100/10-0,4 кВ [2].
8 ВЫБОР И ПРОВЕРКА ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ
8.1 Выбор и проверка системы шин 110 кВ
При выборе проводов для системы шин 110 кВ будем учитывать нагрев наиболее нагруженного участка при максимальном токе в продолжительном режиме составит
Выбираем по значению тока неизолированный провод, состоящий из алюминиевых проволок и стального сердечника серии АС-35/6,2, для которого длительная допустимая токовая нагрузка при прокладке вне помещений составит 170 А и сечением 35 мм2, номинальные параметры провода приведены в таблице 8.1.
Таблица 8.1 - Параметры гибкого провода 110 кВ
| Серия провода | Сечение, мм2 | Диаметр, мм | Радиус, мм | Допустимый ток, А |
| АС-35/6,2 | 36,9/6,15 | 8,4 | 4,2 | 170 |
Проверим провод АС-35/6,2 на термическую стойкость [8].
Предварительно вычислим температуру нагрева провода в начальный момент короткого замыкания на шинах, воспользовавшись формулой:
| | (8.1) |
| где | |
По полученному значению температуры нагрева провода выбираем из [6] значения начальной удельной величины теплового импульса:
Определим значение удельного теплового импульса в момент короткого замыкания:
| | (8.2) |
| где | |
- допустимый тепловой импульс, кА2.с;
- расчетный тепловой импульс, кА2.с.
- тепловой импульс принужденной составляющей, кА2.с;
- тепловой импульс свободной составляющей, кА2.с.
- номинальное напряжение предохранителя, кВ.
- номинальный ток отключения предохранителя, кА.
- номинальный ток защищаемой ветви, А.
- средняя температура воздуха,
;
- температура воздуха являющаяся нормированной,
;
- температура воздуха допустимая для длительного режима,
.
- сечение провода АС-35/6,2 по алюминию,
;
- расчетное значение теплового импульса (принимаем по рассчитанному из п.7),













