2.4.2. Ру низшего напряжения.

Выключатели в ячейках РУ НН.

Вцепи силового трансформатора ток нормального режима:

гдеS_ном,т – номинальная мощность перспективного трансформатора;

Ток тяжёлого режима:

Устанавливаем вакуумный выключатель ВВЭ-10-31,5/3150У3 на низкой стороне трансформатора.

Время отключения выключателя:

τ = t_3min + t_с.в. = 0,01+0,055 = 0,065 c

где t_3min – минимальное время срабатывания защиты, берём 0,01 с;

t_с.в. – собственное время отключения выключателя из справочника 0,055 с.

Определим значение апериодической составляющей тока КЗ в момент времени τ.

где T_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ берём равной 0,05.

Нормированное значение апериодической составляющей тока отключения для данного выключателя:

гдеβ_НОРМ – нормированное содержание апериодической составляющей в токе отключения, из справочника 0,4;

I_{откл.ном} – номинальный ток отключения, для данного выключателя 31,5 кА.

Проверим выключатель на термическую стойкость.

B_K = I_П0²(t_откл + T_а) = 19,86² (0,575+0,05) = 246,5 кА²/с

с

время действия максимальной токовой защиты линии, равное 0,5 с

полное время отключения выключателя, равное 0,075 с

I_тер² t_тер= 31,5²3= 2976 кА²/с

Расчётные данные и справочные данные для выключателя внесём в Таблицу 6.

Таблица 6

Расчётные данные	ВВЭ-10-31,5/3150У3
Uуст = 10,5 кВ	Uном = 10 кВ
Imax = 2425 А	Iном = 3150 А
IП, τ = 19,86 кА	Iотк = 31,5 кА
Iа, τ = 7,56 кА	Iа, норм = 17,8 кА
IП, 0 = 19,86 кА	IПР.С. =31,5 кА
iУ = 44,9 кА	iПР.С. = 80 кА
BK =246,5 кА2/с	IТЕР2 tТЕР = 2976 кА2/с

Принимаем к установке на стороне 10 кВ трансформатора КРУ для внутренней установки типа К-105. Поскольку завод изготовитель гарантирует необходимые параметры разъединителей для нормальной работы совместно с выключателем, то проверку разъединителей проводить не будем.

Ток в каждом из присоединений:

Для отходящих присоединений выбираем вакуумный выключатель ВВЭ-10-20/630У3.

Время отключения выключателя:

τ = t_3min + t_с.в. = 0,01+0,055 = 0,065 c

где t_3min – минимальное время срабатывания защиты, берём 0,01 с;

t_с.в. – собственное время отключения выключателя из справочника 0,055 с.

Определим значение апериодической составляющей тока КЗ в момент времени τ.

где T_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ берём равной 0,05.

Нормированное значение апериодической составляющей тока отключения для данного выключателя:

гдеβ_НОРМ – нормированное содержание апериодической составляющей в токе отключения, из справочника 0,4;

I_{откл.ном} – номинальный ток отключения, для данного выключателя 20 кА.

Проверим выключатель на термическую стойкость.

B_K = I_П0²(t_откл + T_а) = 19.8² (0,55+0,05) = 235 кА²/с

с

время действия максимальной токовой защиты линии, равное 0,5 с

полное время отключения выключателя, равное 0,05 с

I_тер² t_тер= 20²3= 1200 кА²/с

Расчётные данные и справочные данные для выключателя внесём в Таблицу 7.

Таблица 7

Расчётные данные	ВВЭ-10-20/630У3
Uуст = 10,5 кВ	Uном = 10 кВ
Imax = 302 А	Iном = 630 А
IП, τ = 19,8 кА	Iотк = 20 кА
Iа, τ = 7.63 кА	Iа, норм = 11,3 кА
IП, 0 = 19.8кА	IПР.С. =20 кА
iУ = 44.9 кА	iПР.С. = 52 кА
BK =235 кА2/с	IТЕР2 tТЕР = 1200 кА2/с

Принимаем к установке на стороне 10 кВ для каждого из присоединений КРУ для внутренней установки типа К-105. Поскольку завод изготовитель гарантирует необходимые параметры разъединителей для нормальной работы совместно с выключателем, то проверку разъединителей проводить не будем.

Трансформаторы тока.

Выбор трансформаторов тока проводят по напряжению установки, по току, по конструкции и классу точности, трансформаторы проверяют по электродинамической стойкости, по термической стойкости и по вторичной нагрузке. Данные расчетов для выбора трансформаторов приведены в Таблице 8.

Таблица 8

Виды проверки	Условия выбора и проверки	Расчетные данные	Каталожные данные
			Трансформатор ТШЛ-10У3	Трансформатор ТЛК10-У3
По напряжению установки, кВ		10	10	10
По длительному току, А		2426 302	2000	300
Проверка на электродинамическую стойкость, кА		44.9	100	52
Проверка на термическую стойкость, кА2с		246 235	2977	2977

Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью шинной конструкции распределительного устройства, поэтому такие трансформаторы тока по этому условию не проверяются.

Для установки в шкафах выключателей присоединений выберем трансформаторы тока ТЛК10-У3; ТШЛ-10У3 выбираем для установки в шкафах трансформаторного и секционного выключателей. Эти трансформаторы имеют 2 вторичные обмотки с номинальным током 5А. Одна из обмоток имеет класс точности 0,5 и предназначена для подключения измерительных приборов. Произведем проверку трансформаторов тока по вторичной нагрузке. На рисунке 5 показано размещение приборов в цепях подстанции.

Вторичная нагрузка трансформаторов тока приведена в Таблице 9.

Таблица 9

Прибор	Тип	Нагрузка фазы, ВА
		А	В	С
Амперметр	Э-335	0,5	-	-
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчик ватт-часов	СА3-И674	2,5	-	2,5
Счетчик вольт-ампер часов реактивный	СР4- И689	2,5	-	2,5
Итого:		6,5	0	6,0

Общее сопротивление приборов.

а) для ТШЛ-10У3:

Ом,

б) для ТЛК10-3У:

Ом

где - суммарная мощность приборов, подключенных к трансформатору тока.

- номинальный вторичный ток (одинаков для обоих типов трансформаторов).

Допустимое значение сопротивления проводов:

а) для ТШЛ-10У3:

Ом

- сопротивление контактов принимаем равным 0,1 Ом, поскольку число приборов больше 3.

б) для ТЛК10-3У:

Ом

где - номинальная нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности 0,5;

- сопротивление контактов принимаем равным 0,05 Ом, так как установлено 3 прибора.

Приблизительная длина кабеля для цепей РУ 10 кВ кроме линий к потребителям принимается равной 40 м, а длина кабеля для линий 10 кВ к потребителям принимается равной 4 м , тогда сечение:

мм²,

мм².

Принимаем к установке контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 4 мм².

Трансформаторы напряжения.

Примем к установке однофазные трехобмоточные трансформаторы напряжения типа НТНК-10-71УЗ Трансформаторы имеют основную вторичную обмотку на 100 В. Для класса точности 0,5 трансформатор имеет номинальную мощность вторичной цепи 120 ВА, а для класса точности 1- 200ВА.

Проверим, подходит ли этот трансформатор по вторичной нагрузке.

Таблица 10

Прибор	Тип	S одной обмотки, ВА	Число обмоток			Число приборов	Потребляемая мощность
							Р,Вт	Q,ВА
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	2	4	-
Ваттметр	Д-335	1,5	2	1	0	2	6	-
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	2	6	-
Счетчик ватт-часов	СА3-И674	3,0	2	0,38	0,925	14	32	77,7
Счетчик воль-ампер часов реактивный	СР4-И689	3,0	2	0,38	0,925	14	32	77,7
Итого(ВА):							175

Три трансформатора напряжения, соединенных в звезду, имеют мощность 3х120= 360 ВА, что больше мощности вторичной нагрузки. Таким образом трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Для соединения трансформатора напряжения с приборами принимаем контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 2,5 мм²

Токоведущие части РУ НН.

Выберем сечение кабелей на стороне НН.

При протекании рабочих токов продолжительного режима:

Предположим, что 55 МВА равномерно распределяются между 10 линиями.

Будем исходить из того, что все потребители I категории, т.е. к потребителю идёт по 2 линии.

Выбираем кабель 2×ААШВ

F=50 мм²

I_доп=360 А

Соединение трансформатора с закрытым РУ 10 кВ осуществляется гибким подвесным токопроводом, шинным мостом или закрытым комплектным токопроводом. Выбираем к установке шинный мост из алюминиевых шин. В закрытых РУ 10 кВ ошиновка и сборные шины выполняются сборными алюминиевыми шинами.