Необходимо различать два режима: нормальный и аварийный. При выборе аппаратов необходимо за расчетный режим работы сети принимать наиболее тяжелый. В нашем случае самым тяжелым режимом будет режим, при котором будет отключен один из вводов, а также выйдут из строя ( в результате аварии или ремонта) трансформаторы на комплектных трансформаторных подстанциях, то есть в работе будут принимать участие не 6 трансформаторов, а только 3.

Таким образом, секционный выключатель должен быть проверен на коммутацию полной расчетной мощности предприятия. При определении суммарной нагрузки необходимо учитывать потери, возрастающие в аварийном режиме пропорционально квадрату коэффициента загрузки трансформатора при работе одного трансформатора. Как уже отмечалось выше, на КТП установлены масляные трансформаторы. Такой выбор обусловлен прежде всего соображениями экономии (так как в камерах КСО установлены вакуумные выключатели, то при установке сухих трансформаторов пришлось бы рассматривать варианты защиты от перенапряжений, возникающих в процессе коммутации, при установке масляных трансформаторов такой защиты не требуется).

Суммарная нагрузка на одной из секции шин с учетом потерь в трансформаторах, работающих в аварийном режиме, составит:

P = 5566 кВт, Q = 4557 кВАр.

Сравнивая это значение со значением нагрузки, полученным выше (при расчете компенсирующих устройств P =5549 кВт и Q = 4462 кВАр), получим практически одинаковые результаты. Следовательно, потери в 6 трансформаторах, нормально работающих, и потери в 3 трансформаторах, работающих в режиме аварийной перегрузки, практически равны.

С учетом компенсации расчетная мощность S = 5874 кВА.

Следовательно, расчетный ток:

Выбираем выключатель ВВ/TEL на 630 А (ближайшее большее значение тока).

Проверка выключателя осуществляется аналогично проверке других выключателей в соответствии с таблицей 6.

В задании на проектирование не указан тип выключателя на подстанции. Примем к рассмотрению вариант, при котором в ЗРУ подстанции установлены камеры КМ -1Ф с выключателями ВКЭ-М-10.

Расчетный ток кабельного ввода был найден ранее и составил 560,8 А.

По расчетному току выбираем выключатель ВКЭ-М-10-31,5/630. Номинальный ток выключателя 630 А.

Осуществим проверку выключателя:

По току отключения: на шинах подстанции Iк.з = 8,5 кА. Номинальный ток отключения 31,5 кА. (8,5 кА < 30 кА).

 Проверка на электродинамическую стойкость:

Ток электродинамической стойкости выключателя 80 кА.

Расчетный  ударный ток К.З.:  

, где ударный коэффициент принят 1,94 (по таблице 2.45 стр.127 (8)).

23,32 кА < 80 кА.

Проверка тока термической стойкости

Для выключателя ток термической стойкости для промежутка времени 3 с составляет 31,5 кА.

Приведенное время К.З.  (собственное время выключателя составляет 0,05с). Апериодическую составляющую не учитываем, так как действительное время К.З больше 1 с. Приведенное время приравниваем к действительному, так как считаем энергосистему удаленной, мощность которой равна бесконечности. Итак, 31,5 кА > 5,487 кА.

Номинальная мощность отключения выключателя составляет:

Sном.откл ³ Sрасч.откл.

Итак, выбранные выключатели удовлетворяет всем условиям проверки.

Разъединители не проверяются по условию отключения токов К.З. и отключаемой расчетной мощности К.З. В остальном выбор и проверка разъединителей не отличается от выбора и проверки выключателей высокого напряжения.

Выбор и проверка разъединителей представлены в таблице 11.

Таблица 11

Выбираем разъединители РВЗ-10/400 и РВЗ-10/630 (на 400 А и 630 А).

Выбор разъединителей проведен для одной секции шин, выбор для другой секции аналогичен.

Выбор и проверка трансформаторов тока и трансформаторов напряжения

Принимаем предварительно к установке в камерах КСО -298 трансформаторов тока

ТПОЛ10-0,5/10Р-600/5 и ТПОЛ10-0,5/10Р-400/5.

Выбор  и проверку сведем в таблицу:

Определим кратность допустимого тока электродинамической стойкости:

;

По справочным данным кдин = 114 (при первичном токе 400 А) и кдин = 81 ( номинальный первичный ток 600 А) :

Основной проверяемой величиной является вторичная нагрузка, условие проверки: S2ном ³ S2p .

Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому Z2 = r2 .

Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов. 

Примем длину проводников в пределах РУ - 6 кВ l = 6 м.

Трансформаторы тока соединены в неполную звезду, поэтому расчетная длина будет равна 10,4 м.

Примем к установке следующие приборы:

1.    Амперметр Э351 , класс точности 1,5 потребляемая мощность 0,5 ВА.

2.    Вольтметр Э351, класс точности 1,5, потребляемая мощность 3 ВА.

3.    Счетчик СЭТ3а-01П26(Г), класс точности 0,5, потребляемая мощность катушки тока 0,05 ВА, напряжения - 10 ВА.

Определим сопротивление приборов:

1. В цепь отходящей линии включен амперметр:

;

Допустимое сопротивление проводов:

Ом

Сечение проводников составит:

мм 2.

Принимаем кабель АКВБбШв с жилами 4 мм 2.

2. В цепь линии присоединены амперметр и счетчик активной энергии (в одну фазу)

;

Ом

;

Принимаем кабель АКВБбШв с жилами 4 мм 2.

Во втором случае получим rсумм = 0,12 + 0,05 + 0,074 = 0,244 Ом

Таким образом, 0,4 Ом (Z2ном) > 0,244 Ом (Z2p) (в первом случае вторичная нагрузка будет меньше, поэтому проверку не производим). Следовательно, трансформаторы тока проходят все проверки. Выбираем трансформаторы тока

ТПОЛ10-0,5/10Р-600/5 и ТПОЛ10-0,5/10Р-400/5 (класс точности 0,5, вторичный ток 5 А).

Проведем выбор и проверку трансформаторов напряжения.

По напряжению выбираем 3НОЛ.06 - 6 кВ.

Определим нагрузку цепей напряжения при подключении перетокового счетчика и вольтметра:

Принимаем cos φ = 1 - для вольтметра и cos φ = 0,38 - для счетчика.

Определим общую потребляемую мощность:

Три трансформатора, соединенных в звезду имеют мощность 150 ВА в классе точности 0,5. Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности, так как 31,221 < 150.

Для соединения трансформаторов напряжения с приборами принимаем контрольный кабель АКВБбШв с сечением жил 2,5 мм 2 по условиям механической прочности.

Выбор и проверка трансформаторов тока на подстанции №2 проводится аналогично. Выбираем трансформаторы тока ТЛМ - 10-0,5/10Р-600/5. (ударный ток 100 кА > 23,32 кА, ток термической стойкости 23 кА > 8500Ĥ(1,25/3)1/2, номинальная нагрузка 0,4 Ом, принимаем к установке амперметр Э351 и счетчик активной энергии СЭТ3а - выбор см. выше).

Проведем выбор и проверку аппаратов, установленных в шкафу ввода трансформаторных подстанций. Расчетной точкой короткого замыкания в этом случае будет ввод силового трансформатора.

Ввод ВН в трансформаторные подстанции может осуществляться от радиальных или магистральных линий. В первом случае в конце линий не требуется коммутационных аппаратов, и линия может наглухо соединиться с зажимами ВН трансформатора. Для удобства проведения ремонтных и профилактических работ предусматриваются разъединители с заземляющими ножами.

Шкафы ввода КТП ( г.Чирчик, Узбекистан) комплектуются выключателями нагрузки для отключения токов холостого хода и токов нагрузки силового трансформатора (нормальный режим). Учтем тот факт, что данные выключатели нагрузки не предназначены для отключения токов короткого замыкания, так как не оборудованы предохранителями. Установка предохранителей необходима при применении магистральных схем питания. В нашем случае выключатель нагрузки является эффективной заменой разъединителя.

В качестве выключателей нагрузки примем выключатель нагрузки

ВНРу-10/400-10з У3 без предохранителей согласно схемам завода-изготовителя КТП. Проведем проверку:

1.  (10 кВ  > 6 кВ);

2.  (400 А> 215,5 А; 400 А> 222,9 А; 400 А> 203, 5 А);

3. (25 кА > 14,2 A (max));

4.  

5.

Расчет производился для самого тяжелого режима работы выключателя.

Использовать выключатель ВНП -10/630 в данном случае нецелесообразно ввиду его завышенных показателей.

Расчет разъединителей, отделителей и короткозамыкателей на стороне 110 кВ по условиям задания на проектирование не выполняем (точки короткого замыкания даны на шинах подстанции). Поэтому проверку и выбор элементов проведем в общем виде:

Разъединитель:

1. ;

2. ;

3. ;

4.

Для отделителя условия выбора и проверки аналогичны выбору и проверке разъединителя.

Выбор и проверка короткозамыкателя:

1. ;

2.

3.

Иногда при проверке на термическую стойкость пользуются формулой

 , где  Ta - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока коротко замыкания.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7