Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей

9.1. Выбор системы шин 110 кВ шины выполняются голыми сталеалюминевыми проводами марки АС

 

Условия выбора: I_max≤I_ном; I_ном=I_max

 

I_ном=

I_ном=  А

Выбираю: 2×АС – 300/66 [по уч. 1 стр. 624], I_доп=2×680=1360 А

Имеем I_max=656,1А<1360А=I_доп

 

1. На термическую стойкость проверка не проводится т. к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

2. Проверку на коронирование не проводим т. к. провод выбран с учётом коронирования.

3. Проверку на электродинамическую стойкость не проводят т. к. I_no=10,8<20 кА.  

 

9.2. Выбор ошиновки 110 кВ.

 

Выполняются таким же проводом, с тем же сечением, что и СШ 110 кВ.

 

q_э=  мм²

 

где I_э=1 А/мм² при Т_max=6000

принимаю два провода в фазе АС-300/66 наружный диаметр – 24,5 мм, допустимый ток 2×680=1360 А 

 

 I_max=656,1А<1360А=I_доп

 

9.3. выбор связи между генератором и трансформатором, цепь выполняется комплектным пофазно-экранированным проводом

 

Условия выбора: U_ном≥U_ден; I_ном≥I_max

Условия проверки: i_y≤i_дин

Расчётные токи продолжительных режимов

а) Нормальный:

 

I_норм=I_ном=

I_норм=I_ном=  А

 

б) Выбор провода АС по условию с учётом рекомендаций ПУЭ на отсутствие короны. Условия выбора I_max <I_доп

Принимаю: 2×АС-400/22

 

q=2×400=800 мм²>q_э=787 мм²

I_доп=2×830=1660 А>I_max=787 А

9.4. Выбор выключателей и разъединителей

 

СШ 110 кВ

Расчётно тепловой импульс:

 

В_{к рас}=I_по²×(t_отк+Т_а)

t_отк=0.1-0.2 – зона 1 [по уч. 1, стр. 210 р. 3,61]

Т_а=0,14 - [по уч. 1, стр. 190]

В_{к рас}=12,74²×(0,2+0,14)=55,19 кА²×сек

 

Дальнейший расчёт сведён в таблицу 6

 

Таблица 6

Расчётные данные	Исходные данные
	выключатель ЯЭ-110Л-23(13)У4	разъединитель РНД-110У/2000У1
1) Uуст=110 кВ 2) Imax=656,1 А 3) Iпτ=12,05 кА 4) iаτ=14,69 кА   5) Iпо=12,74 кА 6) iу=31,73 кА 7) Bк рас=55,19                кА2×сек	1) Uном=110 кВ 2) Iном=1250 А 3) Iном отк=40 кА  4) iном отк= ×Iном×βн= = ×40×0,3=16,97 кА 5) Iдин=50 кА 6) iдин=125 кА 7) Bк зав=I2тер×tтер= =502×3=7500 кА2×с	1) Uном=110 кВ 2) Iном=2000 А 3) 4)   5) 6) iдин=100 кА 7) Bк зав=I2×tтер= =402×3=4800 кА2×с

 

β_н=30% для τ=0,01+t_c.в.=0,01+0,04=0,05 сек [по уч.1. стр. 296 рис. 4,54]

9,5 Выбор ТТ и ТН

 

Рис. 11

 

Тип ТТ выбирается по более нагруженному присоединению например тупиковая ВЛ.

Определяется мощность приборов подключённых к более нагруженному ТТ – см. таблицу 7.

Нагрузка ТТ 110 кВ

 

Таблица 7

Прибор	Тип прибора	Нагрузка фаз (В×А)
		А	В	С
1) Амперметр	Э - 350	0,5	0,5	0,5
2) Ваттметр	Д - 304	0,5		0,5
3) Ваттметр	Д - 345	0,5		0,5
4) Счётчик активной энергии	САЗ – И 670	2,5		2,5
5) Счётчик реактивной энергии	СР4 – И676	2,5		2,5
Итого:		6,5	0,5	6,5

 

S_приб=6,5 ВА – полная мощность приборов более нагруженной фазы.

Сопротивление приборов:

 

r_приб= =0,26

 

Указание: тип приборов и потребляемая мощность обмоток см. [1, стр.635-636]

 ТТ=5 А – вторичный номинальный ток ТТ серии ТФЗМ 110Б – 1

[2, стр. 306 табл. 5, 9] 

Допустимое сопротивление проводов

 

r_пров=r_2ном- r_приб- r_к=1,2-0,26-0,1=0,84 Ом

 

r_2ном=1,2 Ом – вторичная номинальная нагрузка в Омах ТФЗМ 110Б – 1 в классе точности 0,5 который необходимо иметь при подключении счётчиков [2, стр. 306, таб. 5,9] 

Определение требуемого сечения соединительных проводов.

Используется контрольный кабель с медными жилами (ρ=0,0175 ОМ/м – удельное сопротивление) т. к. на электростанции установлены генераторы мощностью более 100 мВт; соединение обмоток ТТ – «звезда», поэтому I_расч=L=100 км [1, стр. 374-375 рис. 4]

 

q_треб > q× =0,0175× =3,125 мм²

 

Рекомендуется принимать сечение для медных жил (2,5 - 6) мм², поэтому принимается кабель с жилами q=3.5 мм².   

Уточняется сопротивление проводов и вторичная нагрузка ТТ

 

r_пров= =0,0175× =0,5 Ом

r₂=0.26+0.5+0.1=0.86 Ом

 

Выбираю - ТТ 110 кВ ТФЗМ 110Б – III

 

Таблица 8

Расчётные данные	Каталожные данные
Uуст=110 кВ	Uном=110 кВ
Imax=656 А	Iном=100 А
iу=46,71 кА	iдин=30 кА
Bк расч=55,19 кА2×с	Bк зав=I2тер×tтер=
r2=0,86 Ом	r2ном=1,2

 

В_{к рас}=12,74²×(0,2+0,14)=55,19 кА²×сек

 

Выбор ТН 110кВ

 

Таблица 9

Приборы	Тип прибора	S одной обмотки	Число обмоток	Число приборов		Потребляемая мощность
						Рприб	Qприб
Вольтметр реги- страционный	Н-394	10	1	2	0,1	20
Частотомер реги- страционный	Н-397	7	1	2	0,1	14
Вльтметр	Э-335	2	1	2	0,1	4
Частотомер	Э-362	1	1	2	0,1	1
Ваттметр	Д-304	2	2	8	0,1	32
Ваттметр	Д-345	2	2	8	0,1	32
Счётчик активной энергии	САЗ-И/ /670	1,5	2	7	0,925 0,38	21	51
Счётчик реактив- ной энергии	СР-4/ /676	3	2	7	0,925 0,38	42	102
						166	153

 

Q=P×tgφ= =21× =51 Вар

 

Суммарная вторичная нагрузка ТН

 

S_2∑= =225,7 ВА

 

По каталогу [2, стр.336, табл. 5,13] принимаем ТН типа НКФ – 110 – 83У1 кВ, имеющий в классе точности 0,5 S_ном=400 ВА.

Имеем: S2∑=225,7 ВА < S_ном=400 ВА, что означает, что выбранный ТН будет работать в классе 0,5, который необходимо иметь при подключении счётчиков.

 

Таблица 10

Прибор	Тип прибора	Нагрузка фаз (В×А)
		А	В	С
1) Амперметр	Э - 335	0,5	0,5	0,5
2) Амперметр регистрирующий	Н-393	-	10	-
3) Ваттметр	Д - 335	0,5	-	0,5
4) Ваттметр регистрирующий	Н-395	10	-	10
5) Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
6) Счётчик активной энергии	САЗ-и-681	2,5	-	2,5
Итого:		14	10,5	14

 

 Ом

R₂=R_пров+R_приб+R_к=0,2+0,56+0,1=0,86 Ом

Где  Ом

 

I_2ном – вторичный номинальный ток ТТ серии ТШ-20-10000/5 со встроенным токопроводом

 

 А

 А

I_max=9590,6 А<10000 А=I_ном

 

Принимаю ТТ, выбор которого представлен в таблице 11. Токопровод ГРТЕ-20-10000-300  

 

Таблица 11

Расчётные данные	Каталожные данные: ТШ-20-10000/5
Uуст=10,5 кВ	Uном=10,5 кВ
Imax=9590,6 А	Iном=10000 А
iу=349,4 кА	не проверяется
Bк расч=5449,4 кА2×с	Bк зав=I2тер×tтер=1602×3=76800
r2=0,86 Ом	r2ном=1,2

 

В_{к рас}=126,6²×(0,2+0,14)=5449,4 кА²×сек

R_пров=R_2ном-R_приб-R_к=1,2-0,56-0,1=0,54 Ом

 

Выбор ТН 10,5 кВ

 

Таблица 12

Приборы	Тип прибора	Мощ. одной обмотки	Число обмоток	cosφ	sinφ	Число приборов	Общая мощ.
							Р	Q
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	1	2	-
Ваттметр	Д-335	1,5	2	1	0	2	6	-
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	1	3	-
Счётчик активной энергии	И-680	2	2	0,38	0,925	1	4	9,7
Датчик активной энергии	Е-829	10	-	1	0	1	10	-
Вольтметр регистрирующий	Н-344	10	1	1	0	1	10	-
Датчик реактивной мощности	Е-830	10	-	1	0	1	10	-
Ваттметр регистрирующий	Н-348	10	2	1	0	1	20	-
Частотомер	Э-372	3	1	1	0	2	6	-
Итого:							71	9,7

 

Суммарная вторичная нагрузка ТН

 

S_2∑= =71,66 ВА

 

По каталогу принимаю ЗНОМ-15-63УII для которого S_ном=75 ВА в классе точности 0,5 необходимо для подключения к счётчика.

 

Имею: S_2∑==71,66 ВА<S_ном=75 ВА