Расчет системы электроснабжения

Таким образом, видно  что выбранный выключатель удовлетворяет  всем требованиям.

 

 

6.1.3 Выбор разъединителей

 

Выбор разъединителей выполняется:

• по напряжению установки: ;
• по току: ;
• по конструкции;
• по электродинамической стойкости: ;
• по термической стойкости: .

Выбираем разъединитель  РНДЗ – 110/630 (Таблица 6.3)

 

Таблица 6.3 - Выбор разъединителей

Условия выбора	Расчётные величины	Каталожные данные разъединителя
	кВ	кВ
	А	А
	кА	кА
	кА2∙с	кА2∙с

 

6.1.4 Выбор трансформатора тока

Трансформатор тока выбирают:

• по напряжению установки ;
• по току , ;

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;

• по конструкции и классу точности;
• по электродинамической стойкости:

; ,

где - ударный ток КЗ по расчёту;

- кратность электродинамической стойкости по каталогу;

- номинальный первичный ток  трансформатора тока;

- ток электродинамической стойкости.

• по термической стойкости ; ,

где - тепловой импульс по расчёту;

- кратность термической стойкости  по каталогу;

• по вторичной нагрузке ,

где -вторичная нагрузка трансформатора;

- номинальная допустимая нагрузка  трансформатора тока в выбранном  классе точности.

Индуктивное сопротивление  токовых невелико, поэтому  . Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

.    (6.11)

Сопротивление приборов определяется по выражению:

,    (6.12)

где - мощность, потребляемая приборами;

 - вторичный номинальный ток прибора.

Сопротивление контактов  принимаем 0,1 Ом. Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие:

;   (6.13)

откуда:

.   (6.14)

Сечение соединительных проводов определяем по формуле:

,     (6.15)

где - удельное сопротивление провода с алюминиевыми жилами;

- расчётная длина, зависящая  от схемы соединения трансформатора  тока.

Таблица 6.4 – Вторичная нагрузка трансформатора тока

Прибор	Тип	Нагрузка по фазам, В∙А
		А	В	С
Амперметр	Э-365	0,5	-	-
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчик	ЕвроАльфа	3,6	3,6	3,6
Итого:		4,6	3,6	4,1

 

Самая нагруженная Фаза «А». Общее  сопротивление приборов:

 Ом.

Для ТФЗМ 110-У1 в классе 0,5 Ом.

Допустимое сопротивление провода: Ом.

Для подстанции применяем  кабель с алюминиевыми жилами, ориентировочная  длина которого 60 м, трансформаторы тока соединены в неполную звезду, поэтому , тогда:

; мм².

Принимаем контрольный  кабель АКРВГ с жилами сечением 4мм²

 Ом.

Таким образом, вторичная  нагрузка составляет:

 Ом.

 

Таблица 6.5 – Расчёт трансформатора тока 110кВ

Расчётные данные	Данные ТФЗМ-110
кВ	кВ
А	А
кА	кА
кА2*с	кА2*с
Ом	Ом

 

Выбираем трансформатор  тока ТФЗМ-110 с коэффициентом трансформации 100/5А, класс точности 0,5 /10Р.

 

6.1.5 Выбор трансформатора напряжения

 

Трансформаторы напряжения выбираются:

• по напряжению установки ;
• по конструкции и схеме соединения обмоток;
• по классу точности;
• по вторичной нагрузке ,

где - номинальная мощность в выбранном классе точности. При этом следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединённых в звезду, принимается суммарная мощность всех трёх фаз, а для соединённых по схеме открытого треугольника – удвоенная мощность одного трансформатора;

- нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединённых к трансформатору напряжения, В∙А.

Нагрузка приборов определяется по формуле:

 

.  (6.16)

 

 

 

Таблица 6.6 – Вторичная нагрузка трансформатора напряжения 110кВ

Наименование прибора	Мощность, потребляемая одной катушкой, В∙А	cosφ	Потребляемая мощость
			Вт	В∙Ар	В∙А
Вольтметр Э762	9	1	9	0	9
Ваттметр Д585	10	1	10	0	10
Счетчик «ЕвроАльфа»	1,5	0,53	0,8	1,27	1,5
Итого по ТН:	-	-	19,8	1,27	19,8

 

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения В∙А.

Выбираем трансформатор  напряжения НКФ-110-58 со следующими параметрами:

• кВ;
• номинальное напряжение обмотки:
• первичной – В;
• основной вторичной – В;
• дополнительной вторичной – 100 В;
• номинальная мощность в классе точности 0,5 В∙А.
• предельная мощность 2000 В∙А.

 

6.1.6 Выбор ограничителей перенапряжений и заземлителей

 

Для защиты оборудования от различного вида перенапряжений на подстанциях повсеместно используются ограничители перенапряжений. Они обеспечивают необходимую защиту всего оборудования и отличаются достаточно высокой надежностью.

Принимаем к  установке в нейтраль силового трансформатора ограничитель перенапряжений типа ОПНН-110/85 У1.

Для защиты коммутационного  и силового оборудования принимаем  к установке ограничители перенапряжений типа ОПН-110/85 У1.

Выбираем  заземлитель типа ЗОН-110М-IIУ1.

 

6.2 Выбор оборудования распределительного устройства низкого напряжения

 

6.2.1 Выбор шин

 

Так как на подстанци  предполагается установка комплектного распределительного устройства типа КРУ  К-104М, то проверка жестких шин не производится. Что обусловлено гарантией  производителя завода «Мосэлектрощит». Поэтому выберем только шинный мост 10 кВ от силового трансформатора до ввода в КРУН.

Выбор сечения шин  проводится по длительно допустимому  току из условия нагрева для максимальных нагрузок утяжелённого режима.

Максимальное значение тока нагрузки А.

Сечение выбираем по экономической плотности тока.

 при Т_max=4800ч для неизолированных шин и проводов из алюминия.

;

где  - ток нормального режима, без перегрузок;

- нормированная плотность тока, А/мм²

;

 А;

 мм².

Принимаем сечение АС-240/32, .

Проверяем провод по допустимому  току

; А; .

Проверка на схлёстывание не выполняется, так как ток трехфазного короткого  замыкания  .

Проверка на термическое действие токов короткого замыкания не выполняется, так как шины выполнены  голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка на коронирование.

Разряд в виде короны возникает  при максимальном значении начальной  критической напряжённости электрического поля, кВ/см

,

где – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода (для многопроволочных проводов ); - радиус провода.

Напряженность электрического поля около  поверхности нерасщеплённого провода  определяется по выражению:

,

где - линейное напряжение, кВ;

- среднее геометрическое расстояние  между проводами фаз; при горизонтальном  расположении фаз  ;

где - расстояние между соседними фазами.

Провода не будут коронировать, если наибольшая напряжённость поля у  поверхности любого провода не более  .

Таким образом, условие образования  короны можно записать в виде:

;

 кВ/см;

 кВ/см;

.

Таким образом, провод АС-240/32 по условиям короны проходит.

 

6.2.2 Выбор выключателей

 

Выключатель в цепи силового трансформатора 110/10 кВ на стороне низкого  напряжения выбирают по утяжелённому режиму.

Секционный выключатель  выбираем из условия:

;     (6.17)

 А.

Выключатели отходящих  линий выбираем по токам утяжелённого режима наиболее загруженной линии №2 «Гладское» (1620 кВ^.А):

 А.

Вводной выключатель выбирается из условия:

 А.

Выбор произведен аналогично методике использованной при выборе оборудования на стороне высокого напряжения.

Принимаем к установке  выключатель марки BB/TEL-10/630. Выбор выключателей представлен в таблице 6.7

 

 

 

Таблица 6.7 – Выбор выключателей на стороне 10кВ

Условия выбора	Расчётные величины	Каталожные данные выключателя
	кВ	кВ
	А	А
	кА	кА
	кА	кА
	кА	кА
	кА2∙с	кА2∙с