Выбор выключателя и разъединителя на шинах 220 кВ.

По табл. П.4.4 [3, c.630] выбираем выключатель типа ВМТ-220Б-20

U_ном = 220 кВ; I_ном = 1000 А; t_св = 0,05 с. I_{откл.ном}=20 кА

По напряжению и номинальному току выберем разъединитель, типа РДЗ-220/1000 (табл. П4.1, с.628 [3]).

Таблица 26. Параметры оборудования.

Расчетные данные	Каталожные данные
	ВМТ-220Б-20	РДЗ-220/1000
Uрас=220 кВ	Uном=220 кВ	Uном=220 кВ
Imax= 270 A	Iном=1000 А	Iном=1000 А

Выключатель и разъединитель для г3.

По табл. П.4.4 [3, c.630] выбираем выключатель типа ВМТ-110Б-20

U_ном = 110 кВ; I_ном = 1000 А; t_св = 0,05 с. I_{откл.ном}=20кА

По напряжению и номинальному току выберем разъединитель, типа РДЗ-110/1000 (табл. П4.1, с.628 [3]).

Таблица27. Параметры оборудования.

Расчетные данные	Каталожные данные
	ВМТ-110Б-20	РДЗ-110/1000
Uрас=110 кВ	Uном=110 кВ	Uном=110 кВ
Imax= 585 A	Iном=1000 А	Iном=1000 А

Проектирование измерительной подсистемы.

Контроль за режимом работы основного и вспомогательного оборудования на электростанции осуществляется с помощью контрольно - измерительных приборов.

Приборы могут устанавливаться на главном щите управления (ГЩУ) и центральном щите управления (ЦЩУ), а также на местных щитах.

Щитом управления называется устройство, содержащее необходимые технические средства для управления работой электроустановки (приборы, аппараты и ключи управления, приборы сигнализации и контроля).На электростанциях типа ТЭЦ управление электродвигателями собственных нужд производится с местных (агрегатных, цеховых) щитов: в котельном отделении – со щита котла, в турбинном отделении – со щита турбины и т.п. Основные элементы главной схемы – генераторы, трансформаторы, линии ВН, питающие элементы собственных нужд – управляются с главного щита управления ГЩУ.

Для проектируемой электростанции организуются следующие посты управления:

Главный и центральный щит управления (ГЩУ и ЦЩУ) - для централизованного управления элементами РУ повышенных напряжений и резервного питания собственных нужд. Размещаются в специальном помещении в главном корпусе со стороны постоянного торца или в специальном здании, примыкающем к ГРУ.

Агрегатные щиты управления (АЩУ) – для размещения приборов и аппаратов, необходимых персоналу при обходах.

Местные щиты управления (МЩУ) – для управления оборудованием вспомогательных цехов и установками общестанционного назначения.

Объем измерений в цепях ТЭЦ произведем в табличном виде (установление типа и количества приборов, необходимых для всех присоединений РУ включая сборные шины).

Таблица 28. Контрольно-измерительные приборы

Цепь	Уст.	Перечень приборов	Примечания
G	Статор	Амперметр в каждой фазе, вольтметр, ваттметр, варметр, счетчик активной энергии, датчики активной и реактивной мощности. Регистрирующие приборы: ваттметр, амперметр и вольтметр.	1. Перечисленные приборы устанавливаются на ГЩУ. 2. На групповом щите турбины устанавливают ваттметр,частотомер в цепи статора и вольтметр в цепи возбуждения.
	Ротор	Амперметр, вольтметр в цепи основного и резервного возбудителей, регистрирующий амперметр
АТ	ВН	Амперметр	-
	СН	Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой
	НН	Амперметр, ваттметр и варметр с двусторонней шкалой
ВЛ 10 кВ	-	Амперметр, расчетные счетчики активной и реактивной энергии для линий, приналежащих потребителю	-
Шины ГРУ	На каждой секции	Вольтметр для измерения междуфазного напряжения, вольтметр с переключением для измерения трех фазных напряжений, частотомер, приборы синхронизации: два частотомера, два вольтметра и синхроноскоп	Приборы синхронизации устанавливаются при возможности синхронизации
	с пер. на секцию	Два регистрирующих вольтметра для измерения междуфазных напряжений и два частотомера
QB	-	Амперметр	-

Выбор типов измерительных приборов.

Для выбора щитовых электроизмерительных приборов используем [4, табл. П4.7.].

Таблица 29. Типы измерительных приборов

Обозначение прибора	Тип	Кл. точности	Потребляемая мощность одной обмотки, ВА		Для обмотки напряжения
					Число обмоток			Потребляемая мощность
			U	I				P, Вт	Q, ВАр
PA	Э-379	1,5	-	0,5	-	-	-	-	-
PV	Э-379	1,5	2	-	1	0	1	2	-
PW	Д-335	1,5	1,5	0,5	2	0	1	3	-
PVA	Д-335	1,5	1,5	0,5	2	0	1	3	-
PI	СА3-И681	1	2 Вт	2,5	2	0,925	0,38	4	9,7
PK	СР4-И689	1,5	3 Вт	2,5	2	0,925	0,38	6	14,5
UP	Е-849	0,5	10	1	-	0	1	10	-
UQ	Е-830	0,5	10	1	-	0	1	10	-
PF	Э-362	2,5	1	-	3	0	1	3	-
PSA	Н-393	1,5	-	10	-	-	-	-	-
PSV	Н-393	1,5	10	-	1	0	1	10	-
PSW	Н-395	1,5	10	10	2	0	1	20	-
PS	Э-327	±30	10	-	1	0	1	10	-

Таблица 30. Буквенное обозначение приборов

Обозначение	Описание
PA	Показывающий (стрелочный) амперметр
PV	Показывающий (стрелочный) вольтметр
PW	Показывающий (стрелочный) ваттметр
PVA	Показывающий (стрелочный) варметр
PI	Счётчик активной энергии
PK	Счётчик реактивной энергии
UP	Датчик активной энергии
UQ	Датчик реактивной энергии
PF	Показывающий (стрелочный) частотомер
PSA	Регистрирующий амперметр
PSV	Регистрирующий вольтметр
PSW	Регистрирующий ваттметр
PS	Синхроноскоп

Рис. 11. Измерительные приборы в основных цепях ТЭЦ.

Выбор измерительных трансформаторов тока.

Для выбора измерительных трансформаторов тока используем [2, табл.5.9, 9.13].

Таблица 31. Выбор измерительных трансформаторов тока

Место установки	Тип		Uном, кВ	Imax, кА	Кл.точности	Стойкость при КЗ			Номиналь-ные вторичные параметры
						Эл-д кА	Iдоп, кА/tдоп с	Вк, кА2.с	нагру-зка, Ом	ток, А
G1	ТШ20	расч.	10	7,235	0,5	120	-	7697	1,2	5
		кат.	20	10	0,2	-	160/3	76800
ВЛ 10 кВ	ТЛ10-I	расч.	10	0,4/0,5	0,5	59	-	2214	0,4	5
		кат.	10	0,6	0,5	128	40/3	4800
АТ, сторона НН	ТШ20	расч.	10	8,698	1	148	-	12146	1,2	5
		кат.	20	10	0,2	-	160/3	76800
Сборные шины	ТШ20	расч.	10	8,698	1	148	-	12146	1,2	5
		кат.	20	10	0,2	-	160/3	76800
LRK1	ТШЛ-0Б-1	расч.	10	3,849	1	45,9	-	3758	1,2	5
		кат.	20	6	0,2	-	120/4	57600

Осуществим проверку трансформаторов тока, установленных на стороне НН автотрансформаторов связи.

Проверка по электродинамической стойкости.

Шинные трансформаторы тока по условию электродинамической стойкости не проверяются, так как электродинамическая стойкость определяется устойчивостью самих шин.

Провекра по термической стойкости.

Рассчитаем интеграл Джоуля:

,

где t_отк - ПУЭ рекомендуется принимать для цепей генераторов с P_номG > 60 МВт равным 4 с, по времени действия резервной защиты [3, с. 140]; T_a = 0,185 с на шинах электростанций 6 – 10 кВ с генераторами 30-100 МВт.

Проверка по вторичной нагрузке.

Пользуясь каталожными данными приборов, определяем нагрузку трансформатора тока, установленного на выводах автотрансформатора связи Таблица 30.

Таблица 32. Нагрузкаа на ТА.

Прибор	Тип	Нагрузка в В.А для присоединения по фазам
		Выводы автотрансформатора связи АТ1
		А	В	С
PA	Э-379	-	0,5	-
PW	Д-335	0,5	-	0,5
PVA	Д-335	0,5	-	0,5
Итого		1	0,5	1

Наиболее загружены трансформаторы тока фаз А и С. Общее сопротивление приборов:

Допустимое сопротивление проводов:

где r_приб – сопротивление приборов; r_к – сопротивление контактов.

В качестве соединительных проводов принимаем кабель с алюминиевыми жилами, ориентировочная длина 40 м (для цепей ГРУ 6-10 кВ). Обмотки трансформаторов тока соединены в полную звезду.

Определяем сечение провода:

где _ал = 0,0283 - удельное сопротивление алюминия.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с сечением жил 4 мм² по условию механической прочности.

Тогда полная вторичная нагрузка:

R₂ = 0,373 Ом < Z_2ном = 1,2 Ом, следовательно трансформатор тока будет работать в заданном классе точности. Выбранный трансформатор тока удовлетворяет всем требованиям.

Выбор измерительных трансформаторов напряжения.

Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжении до стандартного значения 100 или и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения. Трансформаторы напряжения выбирают по напряжению установки и по вторичной нагрузке . Для выбора измерительных трансформаторов тока используем [2, табл. 5.13, 9.13]. Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения сведена в Таблицу 33.

Таблица 33. Выбор и проверка измерительных трансформаторов напряжения

Уст.	Тип	Схема соед.		Параметры
				,кВ	Вторичная нагрузка	Класс точности
G1	ЗНОМ-6- 63У2	1/1/1-0-0	расч.	10,5	238,33	0,5
			катал.	10,5	50	0,5
СШ	ЗНОЛ.06-6УЗ	1/1/1-0-0	расч.	10	-	0,5
			катал.	10	50	0,5

Произведем проверку по вторичной нагрузке трансформатора напряжения, установленного на сборных шинах. Расчёт вторичной нагрузки измерительных трансформаторов напряжения сведем в Таблицу 34.

Таблица 34. Расчёт вторичной нагрузки измерительных трансформаторов напряжения, подключенных к сборным шинам 6 кВ

Прибор		Тип	Число приборов	P, Вт	Q, ВАр
PV	Сборные шины	Э-379	4	8	-
PSV		Н-395	2	20	-
PF		Э-362	5	15	-
PS		Э-327	1	10	-
PW	Ввод от АТ	Д-335	1	3	-
PVA		Д-335	1	3	-
PI	Линии нагрузки 10 кВ	СА3-И681	8	32	77,6
PK		СР4-И689	8	48	116
Итого				139	193,6

Рассчитаем вторичную нагрузку трансформатора напряжения одной секции

ВА.

Три трансформатора напряжения, соединенных в звезду, имеют мощность 3 х 50 = 150 В^.А, что меньше S₂. Поэтому предусматривается установка двух однофазных трансформаторов НОЛ.08-6УТ2, соединенных по схеме открытого треугольника, общей мощностью 2 х 50 = 100 В^.А. Полная мощность установленных на секции трансформаторов напряжения 250 В^.А,что больше S₂.

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в заданном классе точности 0,5.