7 Выбор и проверка оборудования

Высоковольтные электрические аппараты выбираются по условиям длительного режима работы и проверяются по условиям коротких замыканий. При этом для всех аппаратов производится:

- выбор по напряжению;

- выбор по нагреву при длительных токах;

- проверка на электродинамическую стойкость;

- проверка на термическую стойкость;

- выбор по форме исполнения (для наружной или внутренней установки).

7.1 Выбор силового трансформатора

Определим полную мощность трансформатора:

; (5.5)

где Рн – активная максимальная нагрузка подстанции;

К_1-2 – коэффициент учитывается в нагрузке потребителей 1-й и 2-й

категории, режим 0,75;

Кав – коэффициент аварийной нагрузки допустимый, равной 1,4;

- коэффициент мощности нагрузки, в данном случае равный 0,9;

n – число трансформатор на подстанции.

Для двух трансформаторной подстанции “Сотниково” 110/10 кВ по формуле (5.5):

;

МВА.

Выбираем трансформатор мощностью 2500 кВА типа ТМН.

Для двух трансформаторной подстанции “Сотниково” 110/35/10 кВ по формуле (5.5):

С учетом реконструкции новой линии 35 кВ со стороны ПС «Гурульба», учитывая на данной ПС мощность двух трансформаторов по 4000 кВА каждый, необходимо сложить максимальную нагрузку ПС «Сотниково» - 2,36 МВт, с нагрузкой трансформаторов ПС «Гурульба» - 4000 кВА. После расчета можно выбрать трансформатор типа ТМТН-6300/110 мощностью 6,3 МВА.

Выбираем трансформатор ТМТН-6300/110 мощностью 6,3 МВА.

2. Выбор и проверка оборудования на стороне 110 кВ

При выборе разъединителей учитываем следующие условия:

;

;

; (7.1)

.

Определяем максимальный рабочий ток:

А ; (7.2)

Из выражения (7.2) получаем максимальный рабочий ток разъединителя:

А;

Т.к. номинальный ток разъединителя должен быть больше максимального рабочего тока, то по справочнику выбираем разъединитель типа: РНДЗ-2-110/630 УХЛ 1 с параметрами:

кВ; А; кА; кА; с;

Произведём проверку термостойкости разъединителя:

кА²*С > кА²*С;

Разъединитель условиям проверки удовлетворяет.

Аналогично по тем же условиям выбираем отделители типа ОД-110/1000 УХЛ 1 с параметрами:

кВ; А; кА; кА; с;

Произведём проверку термостойкости отделителя:

кА²*С > кА²*С;

Отделитель условиям проверки удовлетворяет.

Аналогично производим выбор короткозамыкателя типа КЗ-110 УХЛ 1 с параметрами:

кВ; кА; с;

Произведём проверку термостойкости короткозамыкателя:

кА²*С > кА²*С;

Короткозамыкатель условиям проверки удовлетворяет.

Полученные данные записываем в табл. 7.1

Таблица. 7.1

Сводная таблица по выбору высоковольтных аппаратов на стороне 110 кВ

Условия выбора	Расчетные данные сети	Каталожные данные
		разъединитель РНДЗ-2-110/630 УХЛ 1	отделитель ОД-110/1000 УХЛ 1	короткозамыкатель КЗ-110 УХЛ 1
		кВ	кВ	кВ
		А	А
	кА	кА	кА
	кА2*с

Произведем выбор трансформаторов тока, учитывая номинальное напряжение и ток, номинальную нагрузку, класс точности и выполним проверку на термическую и динамическую стойкость к действию токов короткого замыкания.

Выбираем трансформатор тока типа ТФЗМ-110 Б-1.

Он должен удовлетворять следующим условиям:

;

;

; (7.3)

.

Параметры выбранного трансформатора тока:

А; кА; кА; с;

кА > кА; А > А;

кА²*С > кА²*С.

Трансформатор тока подходит для эксплуатации. Полученные данные записываем в табл. 7.2.

При выборе номинального первичного тока следует учитывать возможность перегрузки некоторых типов трансформаторов на 10-20 %, что оговорено в каталогах на трансформаторы тока.

Значение номинального вторичного тока унифицировано и равно 5 А (реже 1 и 10 А).

Класс точности измерительного ТТ выбирают в соответствии с его назначением. Если к ТТ подключаются расчетные счетчики электроэнергии, то класс точности его работы должен быть не ниже 0,5. Если подключаются только щитовые электроизмерительные показывающие приборы, то достаточен класс точности 1, а иногда (амперметр в цепи секционного или шинно-соединительного выключателя) можно применить ТТ с классом точности 3.

Для того чтобы ТТ работал в выбранном классе точности, нагрузка его вторичной цепи не должна превышать номинальной, т.е. при А нагрузка вторичной цепи:

; (7.4)

Расчетная нагрузка ТТ складывается из нагрузки измерительных приборов и потерь мощности в проводах и контактах. Суммарное сопротивление катушек приборов, последовательно включенных во вторичную цепь ТТ рассчитывают в соответствии со схемой их включения и распределения по фазам. При составлении 3-х линейной схемы включения измерительных приборов необходимо учитывать схему внутренних соединений приборов.

Сопротивление проводов вторичной цепи зависит от длины трасс прокладки проводов , сечения проводов и схемы соединения ТТ.

При выборе материала проводов (медь или алюминий) необходимо учитывать, что контрольные кабели с медными жилами ( Ом·мм²/м) применяют во вторичных цепях мощных электростанций с высшим напряжением 220 кВ и выше. Во вторичных цепях остальных электроустановок используют кабели с алюминиевыми жилами (  Ом·мм²/м).

Произведем выбор трансформаторов напряжения. Тип НКФ-110-83У1 В*А при классе точности 0,5.

Суммарная мощность приборов:

В*А < В*А; (7.5)

где – номинальная полная мощность, потребляемая во вторичной цепи ТН и соответствующая его работе в заданном классе точности;

– расчетная полная мощность, потребляемая во вторичной цепи.

Следует иметь в виду, что для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, учитывается суммарная мощность всех трёх фаз, а для соединенных по схеме неполного треугольника – удвоенная мощность одного трансформатора. Если вторичная нагрузка превышает номинальную мощность в выбранном классе точности, то часть приборов подключают к дополнительно установленному ТН.

Сечение проводов в цепях ТН определяется допустимой потерей напряжения и условиями их механической прочности. При этом по условиям механической прочности сечение медных проводов не должно быть менее 1,5 мм², а алюминиевых – не менее 2,5 мм².

Выбор типа ТН определяется его назначением. Если от ТН получают питание расчетные счетчики, то целесообразно использовать 2 однофазных ТН серии НОМ или НОЛ для напряжений от 6 до 35 кВ, серии НОС для напряжений 0,5 и 3 кВ, включенных в неполный треугольник, а также трёхфазных ТН серии НТМК, снабженных обмоткой, компенсирующей угловую погрешность. Два однофазных ТН обладают большей мощностью, чем один трехфазный, а по стоимости они равноценны (для кВ) или несколько дешевле (для кВ). Для напряжений 110 кВ и выше используют каскадные ТН серии НКФ.

Для питания приборов контроля изоляции необходима группа из трех однофазных ТН типа ЗНОМ, или ЗНОЛ, соединенных в звезду, причем нейтральная точка обмотки высокого напряжения для правильной работы приборов контроля состояния изоляции обязательно заземляется (рабочее заземление).

По формуле (7.5) суммарная мощность приборов:

В*А < В*А;

Полученные данные записываем в табл. 7.2

В качестве соединительного провода берём провод с алюминиевыми жилами сечением S=2,5мм². Для защиты от внутренних и внешних перенапряжений произведём выбор разрядников.

Выбираем вентильные разрядники типа РВС-110 с параметрами:

кВ; кВ; кВ.

Таблица 7.2

Сводная таблица по выбору трансформаторов тока и напряжения на стороне 110кВ

Условия выбора	Расчетные данные сети	Каталожные данные
		трансформатор тока ТФЗМ-110 Б-1	трансформатор напряжения НКФ-110-83У1
	кВ		кВ
		А
	кА	кА
			В*А