Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей.

8.1. Выбор выключателей и разъединителей.

Выключатели выбираются:

· по номинальному напряжения ;

· по номинальному току ;

· по отключающей способности;

· по электродинамической стойкости;

· по термической стойкости.

Номинальный ток отключения задан в каталоге на выключатели. Допустимое относительное содержание апериодической составляющей, равно

Где – апериодическая составляющая тока в момент размыкания дугогасительных контактов. При ее следует считать равной нулю.

В первую очередь, производится проверка на симметричный ток отключения по условию

 

Где – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания, для времени τ определяется расчетом.

Затем проверяем возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ в момент расхождения контактов τ по условию

(6.1)

 

Где - номинальное допустимое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени τ.

Далее производим проверку отключающей способности по полному току КЗ

(6.2)

 

Проверку на электродинамическую стойкость выполняется по условиям

(6.3)

 

Где -начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи выключателя; - ударный ток КЗ в той же цепи.

 

На термическую стойкость выключателя проверяется по тепловому импульсу

 

Где - тепловой импульс по расчету,

Iтер- предельный ток термической стойкости по каталогу,

tтер- длительность протекания тока термической стойкости,с.

8.1.1. Выбор выключателей и разъединителей на 220кВ.

Рассмотрим выключатель ВЭБ-220.

Выбираем выключатели по условиям:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима.

Выбранный выключатель проверяем по отключающей способности:

На ток отключения:

Где - номинальный ток отключения выключателя.

На возможность отключения :

где bн% - нормативное содержание апериодической составляющей в полном токе короткого замыкания.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где , - номинальный сквозной ток КЗ начальное действующее значение и наибольший пик соответственно.

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

Выключатель типа ВЭБ-220 удовлетворяет всем требованиям.

 

Рассмотрим разъединитель РГ–220/1000УХЛ1.

Выбираем разъединитель по условиям:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где - Наибольший пик номинального кратковременного выдерживаемого тока (ток электродинамической стойкости).

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

Разъединитель РГ–220/1000УХЛ1 удовлетворяет всем требованиям.

 

Таблица 8.1.

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
ВЭБ-220	РГ–220/1000УХЛ1
	220кВ	220кВ	220кВ
	459,3А	2500А	1000А
	9,47кА	50кА	-
	9,47кА	50кА	-
	22,44кА	125кА	80кА
	7,17	7500	2976,8
	3,7кА	33,23кА	-

 

8.1.2. Выбор выключателей и разъединителей на 110кВ.

Рассмотрим выключатель ВЭБ-110.

Выбираем выключатели по условиям:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима.

Выбранный выключатель проверяем по отключающей способности:

На ток отключения:

Где - номинальный ток отключения выключателя.

На возможность отключения :

где bн% - нормативное содержание апериодической составляющей в полном токе короткого замыкания.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где , - номинальный сквозной ток КЗ начальное действующее значение и наибольший пик соответственно.

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

Выключатель типа ВЭБ-110 удовлетворяет всем требованиям.

 

Рассмотрим разъединитель РГ–110/1000УХЛ1.

Выбираем разъединитель по условиям:

По номинальному напряжению

По номинальному току

 

Где - ток утяжеленного режима.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где - Наибольший пик номинального кратковременного выдерживаемого тока (ток электродинамической стойкости).

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

Разъединитель РГ–110/1000УХЛ1 удовлетворяет всем требованиям.

 

Таблица 8.2.

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
ВЭБ-110	РГ–110/1000УХЛ1
	110кВ	110кВ	110кВ
	433,01А	2500А	1000А
	6,14кА	40кА	-
	6,14кА	40кА	-
	16,5кА	102кА	80кА
	3,58	4800	2976,8
	3,5кА	22,62кА	-

 

На РУ НН устанавливаем КРУ СЭЩ-63 (К-63) производства Самара Электрощит.

Далее выбор аппаратуры на РУ НН будет осуществляться исходя из перечня устанавливаемого оборудования.

8.1.3. Выбор выключателей и разъединителей на 10кВ.

Рассмотрим выключатель LF1.

Выбираем выключатели по условиям:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима.

 

Выбранный выключатель проверяем по отключающей способности:

На ток отключения:

Где - номинальный ток отключения выключателя.

На возможность отключения :

где bн% - нормативное содержание апериодической составляющей в полном токе короткого замыкания.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где , - номинальный сквозной ток КЗ начальное действующее значение и наибольший пик соответственно.

 

 

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

Выключатель типа LF1 удовлетворяет всем требованиям.

Таблица 8.3.

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
LF1
	10кВ	10кВ
	1016,14 А	1250А
	15,06кА	31,5кА
	15,06кА	31,5кА
	40,47кА	81кА
	21,55
	8,7кА	17,82кА

 

8.1.3. Выбор выключателей и разъединителей на 10кВ на отходящих линиях.

Рассмотрим выключатель LF1.

Выбираем выключатели по условиям:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима.

 

Выбранный выключатель проверяем по отключающей способности:

На ток отключения:

Где - номинальный ток отключения выключателя.

На возможность отключения :

где bн% - нормативное содержание апериодической составляющей в полном токе короткого замыкания.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где , - номинальный сквозной ток КЗ начальное действующее значение и наибольший пик соответственно.

 

 

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

Выключатель типа LF1 удовлетворяет всем требованиям.

Таблица 8.4.

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
LF1
	10кВ	10кВ
	67,7 А	630А
	15,06кА	25кА
	15,06кА	25кА
	40,47кА	64кА
	21,55
	8,7кА	14,14кА

 

8.2 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения.

8.2.1. Выбор измерительных трансформаторов тока.

Выбор измерительных трансформаторов тока производится по следующим параметрам:

· По номинальному напряжению;

· По номинальному току;

· По конструкции и кассу точности;

· По электродинамической стойкости;

· По термической стойкости;

· По нагрузке вторичной обмотки.

 

8.2.2. Выбор измерительных трансформаторов тока на напряжение 220 кВ.

Рассмотрим ТТ ТГФ-220УХЛ1.

Проверяем по параметрам:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима.

По классу точности:

Класс точности выбираем 0,5.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где - номинальный сквозной ток КЗ наибольший пик.

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

По нагрузке вторичной обмотки:

- номинальное сопротивление вторичной обмотки ТТ.

Индуктивное сопротивление токовых цепей не велико, поэтому

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

Сопротивления приборов определяются по выражению:

Где - номинальный ток вторичной цепи трансформатора тока, - сумма мощностей приборов.

Наименование прибора	Тип прибора	Потребляемая мощность, ВА
Амперметр	Э 379	0,5
Амперметр	Э 379	0,5
Амперметр	Э 379	0,5
ФИП	ФИП
Счетчик активной энергии	ЦЭ6805В
Ваттметр	Д-335
Варметр	Д-335
Счетчик активной энергии	ЦЭ6805В
Итог		14,5

 

Приняв , определим :

Т.к. число подсоединяемых приборов больше трех принимаем равным 0,1 Ом.

Определим сечение соединительных проводов:

Где -расчетная длина соединительного провода, - удельное сопротивление меди.

Выбираем провод сечением 6 мм² с медными жилами.

Находим действительное сопротивление проводов:

Производим конечную проверку:

Трансформатор тока ТГФ-220УХЛ1 удовлетворяет всем требованиям.

8.2.3. Выбор измерительных трансформаторов тока на напряжение 110 кВ.

Рассмотрим ТТ ТГФ-110У1 (УХЛ1).

Проверяем по параметрам:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима.

По классу точности:

Класс точности выбираем 0,5.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где - номинальный сквозной ток КЗ наибольший пик.

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

По нагрузке вторичной обмотки:

- номинальное сопротивление вторичной обмотки ТТ.

Индуктивное сопротивление токовых цепей не велико, поэтому

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

Сопротивления приборов определяются по выражению:

Где - номинальный ток вторичной цепи трансформатора тока, - сумма мощностей приборов.

Наименование прибора	Тип прибора	Потребляемая мощность, ВА
Амперметр	Э 379	0,5
Счетчик активной энергии	ЦЭ6805В
Счетчик реактивной энергии	ЦЭ6805В
Ваттметр	Д-335
Варметр	Д-335
Итог		10,5

 

Приняв , определим :

Т.к. число подсоединяемых приборов больше трех принимаем равным 0,1 Ом.

Определим сечение соединительных проводов:

Где -расчетная длина соединительного провода, - удельное сопротивление меди.

Выбираем провод сечением 4 мм² с медными жилами.

Находим действительное сопротивление проводов:

Производим конечную проверку:

Трансформатор тока ТГФ-110У1 (УХЛ1) удовлетворяет всем требованиям.

8.2.4. Выбор измерительных трансформаторов тока на напряжение 110 кВ на отходящих линиях.

Рассмотрим ТТ ТГФ-110У1 (УХЛ1).

Проверяем по параметрам:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима, - число отходящих линий.

По классу точности:

Класс точности выбираем 0,2.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где - номинальный сквозной ток КЗ наибольший пик.

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

По нагрузке вторичной обмотки:

- номинальное сопротивление вторичной обмотки ТТ.

Индуктивное сопротивление токовых цепей не велико, поэтому

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

Сопротивления приборов определяются по выражению:

Где - номинальный ток вторичной цепи трансформатора тока, - сумма мощностей приборов.

Наименование прибора	Тип прибора	Потребляемая мощность, ВА
Амперметр	Э 379	0,5
Счетчик активной энергии	ЦЭ6805В
Счетчик реактивной энергии	ЦЭ6805В
Итог		4,5

 

Приняв , определим :

Т.к. число подсоединяемых приборов не больше трех принимаем равным 0,05 Ом.

Определим сечение соединительных проводов:

Где -расчетная длина соединительного провода, - удельное сопротивление меди.

Выбираем провод сечением 2,5 мм² с медными жилами.

Находим действительное сопротивление проводов:

Производим конечную проверку:

 

Трансформатор тока ТГФ-110У1 (УХЛ1) удовлетворяет всем требованиям.

8.2.5. Выбор измерительных трансформаторов тока на напряжение 10 кВ.

Рассмотрим ТТ ТОЛ-10.

Проверяем по параметрам:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима.

По классу точности:

Класс точности выбираем 0,5.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где - номинальный сквозной ток КЗ наибольший пик.

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

По нагрузке вторичной обмотки:

- номинальное сопротивление вторичной обмотки ТТ.

Индуктивное сопротивление токовых цепей не велико, поэтому

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

Сопротивления приборов определяются по выражению:

Где - номинальный ток вторичной цепи трансформатора тока, - сумма мощностей приборов.

Наименование прибора	Тип прибора	Потребляемая мощность, ВА
Амперметр	Э 379	0,5
Счетчик активной энергии	ЦЭ6805В
Счетчик реактивной энергии	ЦЭ6805В
Ваттметр	Д-335
Варметр	Д-335
Итог		10,5

 

Приняв , определим :

Т.к. число подсоединяемых приборов больше трех принимаем равным 0,1 Ом.

Определим сечение соединительных проводов:

Где -расчетная длина соединительного провода, - удельное сопротивление меди.

Выбираем провод сечением 4 мм² с медными жилами.

Находим действительное сопротивление проводов:

Производим конечную проверку:

 

Трансформатор тока ТОЛ-10 удовлетворяет всем требованиям.

 

8.2.6. Выбор измерительных трансформаторов тока на напряжение 10 кВ на отходящих линиях.

Рассмотрим ТТ ТОЛ-10.

Проверяем по параметрам:

По номинальному напряжению

По номинальному току

Где - ток утяжеленного режима, - число отходящих линий.

По классу точности:

Класс точности выбираем 0,2.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Где - номинальный сквозной ток КЗ наибольший пик.

Проверка на термическую устойчивость:

где I_тер – ток термической стойкости, кА;

t_тер – время протекания тока термической стойкости, определяем из паспортных данных, с.

По нагрузке вторичной обмотки:

- номинальное сопротивление вторичной обмотки ТТ.

Индуктивное сопротивление токовых цепей не велико, поэтому

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

Сопротивления приборов определяются по выражению:

Где - номинальный ток вторичной цепи трансформатора тока, - сумма мощностей приборов.

Наименование прибора	Тип прибора	Потребляемая мощность, ВА
Амперметр	Э 379	0,5
Счетчик активной энергии	ЦЭ6805В
Счетчик реактивной энергии	ЦЭ6805В
Итог		4,5

 

Приняв , определим :

Т.к. число подсоединяемых приборов не больше трех принимаем равным 0,05 Ом.

Определим сечение соединительных проводов:

Где -расчетная длина соединительного провода, - удельное сопротивление меди.

По условию прочности принимаем

Выбираем провод сечением 2,5 мм² с медными жилами.

Находим действительное сопротивление проводов:

Производим конечную проверку:

Трансформатор тока ТОЛ-10 удовлетворяет всем требованиям.

8.2.7 Выбор измерительных трансформаторов напряжения.

Трансформаторы напряжения выбираются по условиям:

· По напряжению установки U_уст ≤ U_ном

· По конструкции и схеме соединения обмоток

· По классу точности

· По вторичной нагрузке S_2∑ ≥ S_2ном.

 

8.2.8 Выбор измерительных трансформаторов напряжения на напряжение 220 кВ.

Рассмотрим ТН ЗНГ-220.

Проверяем по параметрам:

По номинальному напряжению

По конструкции и схеме соединения обмоток:

Выбираем три однофазных ТН ЗНГ-220.

Схема соединения обмоток- звезда.

По классу точности:

Класс точности 0,5.

По вторичной нагрузке:

Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения 220 кВ

Наименование приборов	Тип	Sрасч (ВА)
Регистрирующий вольтметр	Н-393
Вольтметр	Э-377
Частотомер	Э-372
Итого