4.2.2 Расчетная схема для определения параметров короткого замыкания в минимальном режиме

Рисунок 1.2 - Расчетная схема для определения параметров короткого замыкания в минимальном режиме

4.3 Схемы замещения

4.3.1 Схема замещения в максимальном режиме

Рисунок1.3- Схема замещения максимального режима

4.4.2Схема замещения в минимальном режиме

Рисунок 1.4- Схема замещения минимального режима

4.5 Базисная мощность

Мощность районной подстанции задана мощностью КЗ на шинах ее вторичного напряжения

4.6 Базисное напряжение

Для каждой ступени напряжения схемы внешнего электроснабжение в качестве базисного напряжения для расчета сопротивлений принимают среднее напряжение, т.е. которое превышает номинальное напряжение приемников.

4.7 Базисный ток

Для ступеней напряжения, где указаны точки КЗ рассчитываются базисный ток, кА

4.7.1 Базисный ток в максимальном режиме

для точки К₁;К₂;К₃

для точки К₄

для точки К₅

4.7.2.Базисный ток в минимальном режиме

для точки К₁

для точки К₂

,

для точки К₃

4.8 Расчет относительных сопротивлений элементов цепи КЗ

Расчётные выражения для определения значений относительных сопротивлений

Электрическая система

Линии электропередачи

Трехобмоточных трансформаторы в схему замещения вводятся тремя сопротивлениями. Для трехобмоточных трансформаторов задаются в паспорте напряжения КЗ пар обмоток, %:

–высшего – среднего напряжения

–высшего – низшего напряжения

–среднего – низшего напряжения

Для того чтобы определить сопротивление каждой обмотки трехобмоточного трансформатора, необходимо вначале определить их напряжение КЗ, %

(4.5)

Затем по формуле для двухобмоточного трансформатора определяем каждой обмотки значения относительных сопротивлений

4.9 Преобразование схем замещения

После того как схема замещения составлена и определены сопротивления, она преобразуется к наиболее простому виду.

4.9.1 Электрическая схема замещения максимального режима

Рисунок 1.5 - Схема замещения для максимального режима

4.9.2 Электрическая схема замещения минимального режима

Рисунок 1.6- схема замещения для минимального режима

4.10Рассчитаем эквивалентные сопротивления схем замещения для максимального(рисунок 5) и минимального режимов (рисунок 6).

Максимальный режим

Минимальный режим

х_б12 = 0,5+2,5=3 Ом;

х_б13 = 3,1+0 = 3,1 Ом;

х_б14= х_бК5 = 3+3,1 = 6,1 Ом

х_б15 = 3,1+2,4 = 5,5 Ом;

х_б16 = х_бК4= 3+5,5 = 8,5 Ом.

4.11 Расчёт параметров цепи КЗ

По рассчитанным значениям результирующих сопротивлений до каждой точки КЗ производиться расчет параметров цепи КЗ для всех точек:

где базисный ток для той ступени напряжения, где находится точка

КЗ, кА;

результирующее сопротивление до расчетной точки КЗ;

Расчет для максимального режима

Расчет для минимального режима

Мощность трехфазного КЗ, МВА

где базисная мощность.

Расчет мощности для максимального режима

Ударный ток КЗ

Ударный ток КЗобычно имеет место через 0,01с после начала КЗ.

Его значение определяется, кА

где ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени

затухания апериодической составляющей тока КЗ.

Расчет для максимального режима

Тепловой импульс тока КЗ,

где постоянная время затухания апериодической составляющей тока

КЗ, которая для установок напряжением выше 1000 В с

относительно малым активным сопротивлением равна 0,05с;

полное время отключения тока КЗ.

4.12 Расчёт токов КЗ в тяговой сети переменного тока 27,5Кв

Ток двухфазного КЗ на шинах РУ-27,5 кВ рассчитывают по значениям относительных сопротивлений определённых для случая трёхфазного КЗ, кА

где результирующее относительное сопротивление до шин РУ – 27,5 кВ

Базисный ток, кА

Результирующее относительное сопротивление точки КЗ

где относительное индуктивное сопротивление энергосистемы до

первичных вводов трансформаторов подстанции в

рассчитываемомрежиме максимума или минимума;

относительное индуктивное сопротивление

количество трансформаторов.

Ток двухфазного КЗ в тяговой сети однофазного переменного тока, кА

где реднее расчётное напряжение, равное 26,2 кВ

4.13 Расчет токов КЗ на низкой стороне (до 1000 В) трансформатора

собственных нужд

Последовательность расчета так же, как и при вычислении тока КЗ в распределительных устройствах выше 1000 В.

На основании расчетной схемы составляется схема замещения, при этом в установках до 1000 В учитывают сопротивление обмоток трансформатора собственных нужд и всех элементов цепи, присоединенной к его вторичной обмотке: кабелей переходных сопротивлений контактов коммутационной аппаратуры (рубильников, автоматических выключателей, катушек автоматических выключателей и трансформаторов тока). Расчет сопротивлений ведется в именованных единицах – миллиомах, мОм.

Для определения сопротивлений элементов цепи КЗ предварительно рассчитывается максимальный рабочий ток вторичной обмотки трансформатора, А

где номинальная мощность трансформатора собственных нужд, кВА;

номинальное напряжения вторичной обмотки понижающего

трансформатора, кВ;

коэффициент допустимой перегрузки трансформатора.

По этому значению тока выбирают марку кабеля и сопротивления всех элементов вторичной цепи трансформатора собственных нужд.

Трансформатор присоединяется к шинам 0,4/0,23 кВ тремя кабелями

Активное и индуктивное сопротивление кабеля определяется в зависимости от выбранного типии кабеля и его длины, мОм

где длина кабеля от ТСН до автоматического выключателя, м;

и индуктивное и активное сопротивление трехжильного

кабеля с поясной изоляцией,

Таблица 4.1- Сопротивление трехжильных кабелей с поясной изоляцией

Площадь сечения жилы,	Активное сопротивление жил при 20 Ом/км	Индуктивное сопротивление, Ом/км, при напряжении кабеля
	Алюминий	До 1 кВ
185	0,167	0,0596

В некоторых случаях вторичная обмотка может быть соединена несколькими кабелями с автоматическим выключателем.

где количество параллельно включенных кабелей;

длительно допустимый ток одного выбранного кабеля, А;

коэффициент, учитывающий ухудшение условий охлаждения кабеля, проложенного рядом с другими кабелями, равный 0,85.

Определяем суммарные активные и индуктивные сопротивления, мОм

Полное сопротивление до точки КЗ, мОм

где сумма активных сопротивлений всех элементов цепи КЗ;

сумма индуктивных сопротивлений всех элементов цепи КЗ.

Периодическая составляющая тока КЗ в первый период трехфазного

КЗ, кА

где линейное напряжение ступени КЗ, В;

полное сопротивление до точки КЗ, мОм;

коэффициент, учитывающий возможность допустимого

повышения напряжения на 5%.

Ударный ток КЗ, кА

где ударный коэффициент, приближенное значение которого можно

принять равный 1,2.

Действующее значение полного тока КЗ в первый период процесса КЗ

Ток однофазного КЗ на шинах 0,4 кВ, получающих питание от понижающего трансформатора, кА

где фазное напряжение вторичной обмотки трансформатора, В;

полное сопротивление трансформатора при однофазном КЗ, мОм.

После расчета токов КЗ на всех требуемых по заданию присоединениях электрической подстанции можно переходить к выбору и проверке по режиму КЗ токоведущих частей и оборудования электрической подстанции.

5 Выбор аппаратуры и токоведущих частей и электрического оборудования подстанции

Выбор аппаратуры и токоведущих частей подстанции, указанных на разработанной однолинейной схеме, заключается в сравнении рабочего напряжения и рабочего максимального тока с номинальными параметрами выбранного аппарата, а для токоведущих частей – с допустимым током. Выбранные токоведущие части и оборудование должно быть проверены на термическую и электродинамическую стойкость по режиму КЗ, кроме тех случаев, которые отображены в ПУЭ при напряжении выше 1000 В.

5.1 Выбор и проверка токоведущих частей

К токоведущим частям подстанции относятся сборные шины распределительных устройств, присоединения к ним, ошиновка, соединяющая электрические аппараты друг с другом согласно однолинейной схемы, а также вводы и питающие линии.

Сборные шины распределительных устройств и все присоединение к ним напряжением 27,5 кВ и выше выполняются (реже алюминиевыми) многопроволочными проводами. Медные многопроволочные провода допускается применять в открытых распределительных устройствах в районах с агрессивной средой. Сборные шины РУ – 35 и РУ – 27,5 кВ допускается выполнять жесткими шинами трубчатого сечения.

Медные шины из–за высокой их стоимости не применяются даже при больших нагрузках. Стальные шины находят ограниченное применение вследствие больших потерь от перемагничивания и вихревых токов.

5.2 Гибкие токоведущие части

Сборные шины 35 кВ и ответвления от них, выполненные, из гибких проводов выбирают, из условия

где максимальный рабочий ток той цепи, где производиться выбор

токоведущей части А;

длительно допустимый ток для выбранной токоведущей части А;

500 ≥ 462,8

Проверка на термическую стойкость в определении минимального необходимого сечения токоведущей части на расчетном участке цепи по режиму КЗ при нагревании его до максимально допустимой температуры,

где выбранное сечение токоведущей части, ;

минимально допустимое сечение токоведущей части по

режиму КЗ;

240≥188,2

где тепловой импульс тока КЗ для расчетной точки подстанции,

С коэффициент, учитывающий соотношение максимально допустимой температуры токоведущей части и температуры при номинальном режиме работы.

Проверка токоведущих частей напряжением 35 кВ и выше на отсутствие коронирования проводиться по условию,

(5.4)

где максимальное значение начальной критической напряженности

электрического поля, при которой возникает коронный разряд

где коэффициент, учитывающий не гладкость (шероховатость)

поверхности провода, принимаемый для многопроволочных

проводов равным 0,82;

радиус провода, см;

напряженность электрического поля около поверхности провода,

где линейное напряжение, кВ;

радиус провода;

среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см.

Напряженность электрического поля около поверхности провода

5.3 Выбор и проверка изоляторов

Для крепления токоведущих частей и их изоляции от заземленных конструкций применяются различные типы подвесных изоляторов.

5.3.1 Подвесные изоляторы

Подвесные изоляторы предназначены для крепления и изоляции проводов воздушных линий электропередачи, гибких шин открытых распределительных устройств подстанции, которые собираются в подвесные и натяжные гирлянды с определенным количеством изоляторов в зависимости от уровня напряжения.

Таблица 5.1 Количество изоляторов в герлянде

Тип изолятора	Количество изоляторов при напряжении установки, кВ
	27,5;35	220
ПФ-70	3	14

5.4 Выбор и проверка высоковольтных выключателей

переменного тока

При выборе выключателя необходимо учесть двенадцать различных параметров, но так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость ряда параметров друг от друга, например то допустимо производить выбор выключателей только по важнейшим параметрам в зависимости от места установки и работы по напряжению и току так, чтобы выполнялись условия

Вводы транзитной подстанции

где и ближайшие большие напряжение и ток выбираемого

высоковольтного выключателя;

и рабочие напряжение и максимальный рабочий ток

цепи, в который должен быть установлен выключатель

220 ≥ 220;1250 ≥ 462,8

В одном распределительном устройстве рекомендуется устанавливать однотипные выключатели, что значительно облегчает их эксплуатацию, текущий и капитальный ремонты

Таблица 5.2-Электрические характеристики высоковольтного выключателя переменного тока напряжением 220кВ

Тип выключателя	Напряжение кВ		Номинальный ток. А	Номинальный ток отклонения. кА	Предельный сквозной ток.кА		Ток термической стойкости, кА	Время прохождения тока термической стойкости, с	Собственное время отключения, с	Привод
	номинальное	наибольшее рабочие			Эффективное значение периодической составляющей	Амплитудное значение				Тип	Ток включения, А
ЯЭ-220Л-11У4	220	252	1250	40	59	125	50	3	0,04	-	-

После выбора высоковольтного выключателя его паспортные характеристики сравнивают срасчетными условия работы в той цепи, где они устанавливаются, в нормальном режиме работы и режиме КЗ.

Выбранный высоковольтный выключатель должен быть проверен по следующим условиям.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется:

по предельному периодическому току КЗ

где эффективное значение периодической составляющей

предельного сквозного тока КЗ по паспорту, кА;

установившееся значение тока трехфазного КЗ в цепи, где

установлен выключатель, кА.

50 ≥ 5,2

по ударному току

где амплитудное значение предельного сквозного тока по

паспорту, кА

125 ≥ 8,8

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ

где среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток

термической стойкости) по паспорту, кА;

t_Т длительность протекания тока термической стойкости по паспорту, с;

В_к тепловой импульс тока КЗ,

7500 ≥ 31,2

По номинальному периодическому току отключения

где номинальный предельно отключаемый ток выключателя по

паспорту при его номинальном напряжении, кА;

ток трехфазного КЗ, кА.

40 ≥ 5,2

Перемычка промежуточной подстанции

220 ≥ 220;1250 ≥ 393,9

Таблица 5.3 -Электрические характеристики высоковольтного выключателя переменного тока напряжением 220кВ

Тип выключателя	Напряжение кВ		Номинальный ток. А	Номинальный ток отклонения. кА	Предельный сквозной ток.кА		Ток термической стойкости, кА	Время прохождения тока термической стойкости, с	Собственное время отключения, с	Привод
	номинальное	наибольшее рабочие			Эффективное значение периодической составляющей	Амплитудное значение				Тип	Ток включения, А
ЯЭ-220Л-11У4	220	252	1250	40	59	125	50	3	0,04		-	-

Выбранный высоковольтный выключатель должен быть проверен по следующим условиям.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется:

по предельному периодическому току КЗ

50 ≥ 1,9

по ударному току

125 ≥ 4,8

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ

7500 ≥4,5

По номинальному периодическому току отключения

40 ≥ 1,9

Сборные шины 35 кВ

40,5 ≥ 35;3200 ≥ 607

Таблица 5.4 -Электрические характеристики высоковольтного выключателя переменного тока напряжением 220кВ

Тип выключателя

Напряжение кВ

Номинальный ток. А

Номинальный ток отклонения. кА

Предельный сквозной ток.кА

Ток термической стойкости, кА

Время прохождения тока термической стойкости, с

Собственное время отключения, с

Привод

номинальное

наибольшее рабочие

Эффективное значение периодической составляющей

Амплитудное значение

Тип

Ток включения, А

С-35-3200-50Б У1

35

40,5

3200

50

127

50

50

4

0,08

ШПЭ-12

101/202

Выбранный высоковольтный выключатель должен быть проверен по следующим условиям.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется:

по предельному периодическому току КЗ

127 ≥ 5,4

по ударному току

50 ≥ 13,8

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ

10000 ≥36,6

По номинальному периодическому току отключения

50 ≥ 1,9

Сборные шины 27,5 кВ

29,0 ≥ 27,5;1000 ≥ 851

Таблица 5.5 -Электрические характеристики высоковольтного выключателя переменного тока напряжением 220кВ

Тип выключателя	Напряжение кВ		Номинальный ток. А	Номинальный ток отклонения. кА	Предельный сквозной ток.кА		Ток термической стойкости, кА	Время прохождения тока термической стойкости, с	Собственное время отключения, с	Привод
	номинальное	наибольшее рабочие			Эффективное значение периодической составляющей	Амплитудное значение				Тип	Ток включения, А
ВМК- 25Э-1/0,43	27,5	29,0	1000	15	15	38	15	5	0,07	ПЭ-31Н	85/170

Выбранный высоковольтный выключатель должен быть проверен по следующим условиям.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется:

по предельному периодическому току КЗ

15 ≥ 5,6

по ударному току

38 ≥ 14,3

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ

1125 ≥39,2

По номинальному периодическому току отключения

15 ≥ 5,6

Линии, питающие потребителей

220 ≥ 220;1250 ≥ 34

Таблица 5.6-Электрические характеристики высоковольтного выключателя переменного тока напряжением 220кВ

Тип выключателя	Напряжение кВ		Номинальный ток. А	Номинальный ток отклонения. кА	Предельный сквозной ток.кА		Ток термической стойкости, кА	Время прохождения тока термической стойкости, с	Собственное время отключения, с	Привод
	номинальное	наибольшее рабочие			Эффективное значение периодической составляющей	Амплитудное значение				Тип	Ток включения, А
ЯЭ-220Л-11У4	220	252	1250	40	59	125	50	3	0,04	-	-

Выбранный высоковольтный выключатель должен быть проверен по следующим условиям.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется:

по предельному периодическому току КЗ

50 ≥ 5,2

по ударному току

125 ≥ 8,8

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ

7500 ≥ 31,2

По номинальному периодическому току отключения

40 ≥ 5,2

Если выключатели отвечают требованиям электродинамической стойкости, то они, как правило, отвечают также требованиям термической стойкости.

Проверка выключателей по параметрам восстанавливающего напряжения на контактах выключателя в учебном проектировании обычно не производится, так как в большинстве энергосистем реальные условия соответствуют условиям испытания выключателя.

5.7 Выбор и проверка разъединителей

Разъединителей на электрической подстанции предназначены для создания видимого разрыва цепей и могут быть оборудованы одним или двумя стационарными заземляющими ножами.

Разъединители выбираются по следующим условиям:

по конструкции, то есть когда необходимо учитывать место расположения разъединителя (внутренняя или наружная установка, количество заземляющих ножей и их расположение);

по номинальному напряжению

по номинальному току

по электрической стойкости

по термической стойкости

Сборные шин 35 кВ

по номинальному напряжению:

по номинальному току

Таблица 5.7-Электрические характеристики разъединителей внутренней установки на напряжение 35 кВ

Тип	Напряжение, кВ		Номинальный ток, А	Предельный сквозной ток КЗ, кК (амплитудное значение)	Наибольший ток термической устойчивости, кА	Время прохождения наибольшего тока термической устойчивости, с	Допустимое натяжение провода, кг, не более	Тип изоляторов опорных колонок
	номинальное	наибольшее рабочее
	Uн	Uр.max	Iн	iпр.с	IТ	tТ
РНД(З)-35/1000	35	40,5	1000	64	25	4	50	ОСН-35-500

по электрической стойкости

по термической стойкости

Перемычка промежуточной подстанции:

по номинальному напряжению

220 ≥ 220

по номинальному току

1000 ≥ 393,9

Таблица 5.8-Электрические характеристики разъединителей внутренней установки на напряжение 220кВ

Тип	Напряжение, кВ		Номинальный ток, А	Предельный сквозной ток КЗ, кК (амплитудное значение)	Наибольший ток термической устойчивости, кА	Время прохождения наибольшего тока термической устойчивости, с	Допустимое натяжение провода, кг, не более	Тип изоляторов опорных колонок
	номинальное	наибольшее рабочее
	Uн	Uр.max	Iн	iпр.с	IТ	tТ
РНД(З)-220У/1000	35	40,5	1000	64	25	4	50	ОСН-35-500

по электрической стойкости

по термической стойкости

Ввод промежуточной подстанции:

по номинальному напряжению

220 ≥ 220

по номинальному току

1000 ≥ 462,8

Таблица 5.9-Электрические характеристики разъединителей внутренней установки на напряжение 220кВ

Тип

Напряжение, кВ

Номинальный ток, А

Предельный сквозной ток КЗ, кК (амплитудное значение)

Наибольший ток термической устойчивости, кА

Время прохождения наибольшего тока термической устойчивости, с

Допустимое натяжение провода, кг, не более

Тип изоляторов опорных колонок

номинальное

наибольшее рабочее

Uн

Uр.max

Iн

iпр.с

IТ

tТ

РНД(З)-220У/1000

220

252

1000

68

27

3

100

-

по электрической стойкости

по термической стойкости

Сборные шины 27,5 кВ:

по номинальному напряжению

35 ≥ 27,5

по номинальному току

1000 ≥ 851

Таблица 5.10-Электрические характеристики разъединителей внутренней установки на напряжение 220кВ

Тип	Напряжение, кВ		Номинальный ток, А	Предельный сквозной ток КЗ, кК (амплитудное значение)	Наибольший ток термической устойчивости, кА	Время прохождения наибольшего тока термической устойчивости, с	Допустимое натяжение провода, кг, не более	Тип изоляторов опорных колонок
	номинальное	наибольшее рабочее
	Uн	Uр.max	Iн	iпр.с	IТ	tТ
РНД(З)-35/1000	220	252	1000	68	27	3	100	-

по электрической стойкости

по термической стойкости

5.8 Выбор и проверка измерительных трансформаторов тока

Измерительные трансформаторы тока предназначены для подключения измерительных приборов (амперметров), токовых цепей счетчиков активной энергии и реактивной энергии и устройств релейной защиты.

Условия выбора:

по конструкции, назначению и классу точности; класс точности определяется приборами, к нему присоединяемыми: 0,2 – образцовые трансформаторы тока; 0,5 – для подключения счетчиков денежного расчета и точных защит; 1 – для подключения амперметров и приборов технического учета; 3(Р) или 10 – для присоединения устройств релейной защиты

по номинальному напряжению

по номинальному току первичной обмотки

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как нагрузка первичной обмотки трансформатора тока приводит к увеличению погрешностей. В справочниках обычно указываются нижний и верхний пределы первичных номинальных токов, на которые они выполняются. Это означает, что в этих пределах изготавливаются трансформаторы тока согласно следующей шкалы номинальных токов:

5; 7,5; 10; 15; 20; 30; 40; 50; 75; 100; 150; 200; 300; 400; 500;600;750; 800; 1000; 1500; 2000; 3000; 4000; 5000 А.

Вводы транзитной подстанции

по номинальному напряжению

220 ≥ 220

по номинальному току

600 ≥ 462,8

Выбранный трансформатор тока проверяют по следующим условиям:

По электродинамической стойкости (для отдельно стоящих трансформаторов тока, кроме шинных)

где первичный номинальный ток выбранного трансформатора, кА;

кратность электродинамической стойкости по паспорту трансформатора

50400 ≥ 8,8

Таблица 5.11-Электрические характеристики трансформатора тока наружной установки на напряжение 220 кВ

Тип	Номинально напряжение	Обозначение сердечника	Первичный ток, А	Вторичный ток, А	Номинальная вторичная нагрузка в классе точности		Предельная кратность при нагрузке, Ом (ВА)			Кратность тока термической стойкости	Кратность тока электродинамической стойкости
					1
					Ом	ВА	2 (50)	1,2 (30)	0,8 (20)
ТФЗМ-220А	220	Р2	500-1000-2000	5	500	-	-	25	-	22,7		100

Выбранный трансформатор тока проверяют по следующим условиям:

По электродинамической стойкости (для отдельно стоящих трансформаторов тока, кроме шинных)

где первичный номинальный ток выбранного трансформатора, кА;

кратность электродинамической стойкости по паспорту трансформатора

50400 ≥ 8,8

по термической стойкости

( I_1Н К_Т)² t_Т ≥ В_К(5.17)

где К_Т кратность термической стойкости по паспорту трансформатора

тока;

t_Т время прохождения тока термической стойкости, с (по паспорту)

I_1Н первичный номинальный ток выбранного трансформатора

тока, кА

36000 ≥ 31,2

Перемычка транзитной подстанции

по номинальному напряжению

220 ≥ 220

по номинальному току

600 ≥ 393,9

Таблица 5.12-Электрические характеристики трансформатора тока наружной установки на напряжение 220 кВ

Тип	Номинально напряжение	Обозначение сердечника	Первичный ток, А	Вторичный ток, А	Номинальная вторичная нагрузка в классе точности		Предельная кратность при нагрузке, Ом (ВА)			Кратность тока термической стойкости	Кратность тока электродинамической стойкости
					1
					Ом	ВА	2 (50)	1,2 (30)	0,8 (20)
ТФЗМ-220А	220	Р2	500-1000-2000	5	500	-	-	25	-	22,7		100

Выбранный трансформатор тока проверяют по следующим условиям:

По электродинамической стойкости (для отдельно стоящих трансформаторов тока, кроме шинных)

50400 ≥ 4,8

по термической стойкости

( I_1Н К_Т)² t_Т ≥ В_К

36000 ≥ 31,2

Сборные шины 35 кВ

по номинальному напряжению

35 ≥ 35

по номинальному току

800 ≥ 607

Таблица 5.13-Электрические характеристики трансформатора тока наружной установки на напряжение 220 кВ

Тип	Номинально напряжение	Обозначение сердечника	Первичный ток, А	Вторичный ток, А	Номинальная вторичная нагрузка в классе точности		Предельная кратность при нагрузке, Ом (ВА)			Кратность тока термической стойкости	Кратность тока электродинамической стойкости
					1
					Ом	ВА	2 (50)	1,2 (30)	0,8 (20)
ТФЗМ-35А	35	0,5	800-1500	-	-	-	-	16	-	65		100

Выбранный трансформатор тока проверяют по следующим условиям:

По электродинамической стойкости (для отдельно стоящих трансформаторов тока, кроме шинных)

40000 ≥ 13,8

по термической стойкости

( I_1Н К_Т)² t_Т ≥ В_К

36000 ≥ 31,2

Сборные шины 27,5 кВ

по номинальному напряжению

35 ≥ 27,5

по номинальному току

1000 ≥ 851

Таблица 5.14-Электрические характеристики трансформатора тока наружной установки на напряжение 220 кВ

Тип	Номинально напряжение	Обозначение сердечника	Первичный ток, А	Вторичный ток, А	Номинальная вторичная нагрузка в классе точности		Предельная кратность при нагрузке, Ом (ВА)			Кратность тока термической стойкости	Кратность тока электродинамической стойкости
					1
					Ом	ВА	2 (50)	1,2 (30)	0,8 (20)
ТФЗМ-35А	35	0,5	100-2000	-	-	-	-	13	-	65		50

Выбранный трансформатор тока проверяют по следующим условиям:

По электродинамической стойкости (для отдельно стоящих трансформаторов тока, кроме шинных)

40000 ≥ 13,8

по термической стойкости

( I_1Н К_Т)² t_Т ≥ В_К

76500 ≥ 14,3

Линии питающие потребителей

по номинальному напряжению

220 ≥ 220

по номинальному току

500 ≥ 34

Таблица 5.15-Электрические характеристики трансформатора тока наружной установки на напряжение 220 кВ

Тип	Номинально напряжение	Обозначение сердечника	Первичный ток, А	Вторичный ток, А	Номинальная вторичная нагрузка в классе точности		Предельная кратность при нагрузке, Ом (ВА)			Кратность тока термической стойкости	Кратность тока электродинамической стойкости
					1
					Ом	ВА	2 (50)	1,2 (30)	0,8 (20)
ТФЗМ-220А	35	0,5	500-1000-20000	-	-	-	-	25	-	22,7		100

Выбранный трансформатор тока проверяют по следующим условиям:

По электродинамической стойкости (для отдельно стоящих трансформаторов тока, кроме шинных)

50400 ≥ 4,8

по термической стойкости

( I_1Н К_Т)² t_Т ≥ В_К

52000 ≥ 4,5

5.9Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения предназначены для снижения высокого напряжения до величины 100 или 100/ В для питания измерительных приборов, счетчиков активной и реактивной энергии, устройств релейной защиты. Трансформаторов напряжения работает в режиме, близком к холостому ходу, так как большое сопротивление подключаемых приборов одновременно изолирует цепи низкого напряжения от цепей высокого напряжения.

При выборе трансформаторов напряжения необходимо помнить, что их конструкция и схема соединения обмоток должны соответствовать назначению трансформаторов, которые могут быть одно- и трехфазными. Однофазные применяют при любых напряжениях, а трехфазные при напряжениях 6 (10) кВ. так как на подстанциях имеется необходимость обеспечения контроля изоляции электроустановок распределительного устройства, то необходимо применять трехобмоточных трансформаторы напряжения. Их третья обмотка соединена по схеме «разомкнутый треугольник», к которой подключается реле контроля изоляции.

Трансформаторы напряжения выбираются по следующим условиям:

в зависимости от конструкции и места установки;

по номинальному напряжению

U_1Н ≥ U_раб

где первичное напряжение трансформатора напряжения, кВ;

напряжение на шинах распределительного устройства, к

которым подключают первичную обмотку трансформатора, кВ.

по классу точности, так как трансформатор напряжения имеет значения номинальной мощности, соответствует классам точности 0,2; 0,5; 1; 3.

Трансформаторы напряжения класса 0,2 являются образцовыми и служат для проверки других трансформаторов.

Устройства релейной защиты подключаются к трансформаторам напряжения класса 3

Расчетные контрольные электроизмерительные приборы должны подключаться к трансформаторам напряжения с классом точности 0,5.

Для включения параллельных обмоток щитовых электроизмерительных приборов применяют трансформаторы напряжения, работающие в классе точности 1.

Ввод промежуточной подстанции

по номинальному напряжению

U_1Н ≥ U_раб (5.18)

220 ≥ 220

Таблица 5.16-Электрические характеристики трансформаторанапряжения

Тип	Напряжение, В			Номинальная мощность, ВА, в классе точности			Предельная мощность
	первичное	вторичное	дополнительной обмотки НН	0,5	1	3
	U1H	U2H
НКФ-220-58	220000:	100 :	100	400	600	1200	2000

Выбранный трансформатор напряжения должен быть проверен по нагрузке вторичной цепи по условию

S_2Н ≥ S_2расч (5.19)

где S_2Н –номинальная мощность однофазного трансформатора

S_2расч – расчетная мощность однофазного трансформатора

Таблица 5.17 –Расчет вторичной нагрузки трансформатора напряжения

Приборы, подключаемые к трансформатору напряжения	Тип прибора	Число катушек напряжения в приборе на одну фазу,шт.	Число приборов на одну фазу, шт.	Потребляемая мощность одно катушкой, ВА	cos φпр	sin φпр		Суммарная мощность, ВА
								Рпр,Вт		Qпр, вар
счетчик активной энергии	САЗУ- И670	2	4	4	0,38	0,93		12,15		29,75
счетчик реактивной энергии	СР4- И673	3	4	7,5	0,38	0,93		34,2		83,7
Вольтметр	Э 377	1	1	2	1	0		2		-
Реле напряжения	РП-34Л	1	3	1	1	0		3		-
Итого							51,35		113,5

S_2расч= (5.20)

S_2расч=

600 ≥ 124,6

Сборные шины 35 кВ

по номинальному напряжению

U_1Н ≥ U_раб

35 ≥ 35

Таблица 5.18 - Электрические характеристики трансформаторанапряжения

Тип	Напряжение, В			Номинальная мощность, ВА, в классе точности			Предельная мощность
	первичное	вторичное	дополнительной обмотки НН	0,5	1	3
	U1H	U2H
ЗНОМ-35-65	27500	127	100	150	250	600	1200

Выбранный трансформатор напряжения должен быть проверен по нагрузке вторичной цепи по условию

S_2Н ≥ S_2расч

где S_2Н – номинальная мощность однофазного трансформатора

S_2расч – расчетная мощность однофазного трансформатора

Таблица 5.19 – Расчет вторичной нагрузки трансформатора напряжения

Приборы, подключаемые к трансформатору напряжения	Тип прибора	Число катушек напряжения в приборе на одну фазу,шт.	Число приборов на одну фазу, шт.	Потребляемая мощность одно катушкой, ВА	cos φпр	sin φпр	Суммарная мощность, ВА
							Рпр,Вт	Qпр, вар
счетчик активной энергии	САЗУ- И670	2	4	4	0,38	0,93	12,15	29,75
счетчик реактивной энергии	СР4- И673	3	4	7,5	0,38	0,93	34,2	83,7
Вольтметр	Э 377	1	1	2	1	0	2	-
Реле напряжения	Р-50	1	3	1	1	0	3	-
Итого							51,35	113,5

S_2расч=

S_2расч=

600 ≥ 124,6

Сборные шины 27,5 кВ

по номинальному напряжению

U_1Н ≥ U_раб

35 ≥ 27,5

Таблица 5.20 - Электрические характеристики трансформатора напряжения

Тип	Напряжение, В			Номинальная мощность, ВА, в классе точности			Предельная мощность
	первичное	вторичное	дополнительной обмотки НН	0,5	1	3
	U1H	U2H
ЗНОМ-35-65	27500	127	100	150	250	600	1200

Выбранный трансформатор напряжения должен быть проверен по нагрузке вторичной цепи по условию

S_2Н ≥ S_2расч

где S_2Н – номинальная мощность однофазного трансформатора

S_2расч – расчетная мощность однофазного трансформатора

Таблица 5.21 – Расчет вторичной нагрузки трансформатора напряжения

Приборы, подключаемые к трансформатору напряжения	Тип прибора	Число катушек напряжения в приборе на одну фазу,шт.	Число приборов на одну фазу, шт.	Потребляемая мощность одно катушкой, ВА	cos φпр	sin φпр	Суммарная мощность, ВА
							Рпр,Вт	Qпр, вар
счетчик активной энергии	САЗУ- И670	2	4	4	0,38	0,93	12,15	29,75
счетчик реактивной энергии	СР4- И673	3	4	7,5	0,38	0,93	34,2	83,7
Вольтметр	Э 377	1	1	2	1	0	2	-
Реле напряжения	Р-50	1	3	1	1	0	3	-
Электронное реле защиты фидера, 27,5 кВ	УЭ3ФМ	1	4	4	1	0	16	-
Определитель места КЗ на КС	ОМП-71	1	2	1	1	0	2	-
Итого							69,35	113,45

S_2расч=

S_2расч=

600 ≥ 133