8 Выбор электрического оборудования и проверка его на действие токов короткого замыкания

8.1 Выбор разъединителя.

Разъединитель - это аппарат, предназначенный для отключения и включения электрических цепей без тока, для создания видимого разрыва при производ­стве электромонтажных и ремонтных работ.

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 35кВ	UH= 35кВ
Ip.max.=111A	IН= 630 А
	Imax= 64 кА

Выбираем разъединитель РНДЗ – 2 – 35/630 с типом привода ПРН – 220 М.

Расшифровка выбранной марки разъединителя РНДЗ – 2 – 35/630:

Р – разъединитель

Н – наружной установки

Д – двухколонковый

З – с заземляющими ножами

2 – число заземляющих ножей

35 – номинальное напряжение, кВ

630 – номинальный ток, А.[7,231 табл. 5,245]

8.2 Выбор отделителя

Отделитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для автоматического отключения электрической цепи без тока (в бестоковую паузу).

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 35кВ	UH= 35кВ
Ip.max.=111A	IН= 630 А
	Imax= 80 кА

Выбираем отделитель ОДЗ – 1 – 35/630 с типом привода главных ножей ШПОМ.

Расшифровка выбранной марки отделителя ОДЗ – 1 – 35/630:

О – отделитель

Д – двухколонковый

З - с заземляющими ножами

1 - число заземляющих ножей

35 - номинальное напряжение, кВ

630 – номинальный ток, А.[7,246 табл. 5-6,247]

8.3 Выбор ограничителя перенапряжений (разрядника).

Разрядники – основное средство защиты оборудования распределительных устройств от волн перенапряжения, приходящих по линии электропередачи.

Параметры разрядников Таблица №6

Наименование параметра	ОПН – У 35/40,5	ОПН – Т 10/11,5
Класс напряжения сети, кВ	35	10
Наиболее длительно допустимое рабочее напряжение, кВ	40,5	11,5
Номинальный разрядный ток, кА	10	10
Масса, кг	20	3

Выбираем ограничитель перенапряжения ОПН – У 35/40,5 для сети 35 кВ.

Расшифровка выбранной марки ОПН – У 35/40,5

О – ограничитель

П – перенапряжения

Н – нелинейный

У – индекс типа

35 – класс напряжения, кВ

40,5 – наибольшее длительно допустимое напряжение, кВ

Выбираем ограничитель перенапряжения ОПН – Т 10/11,5 для сети 10 кВ.

Расшифровка выбранной марки ОПН – Т 10/11,5:

О – ограничитель

П – перенапряжения

Н – нелинейный

Т – индекс типа

10 – класс напряжения, кВ

11,5 – наибольшее длительно допустимое напряжение, кВ

8.4 Выбор короткозамыкателя.

Короткозамыкатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для создания искусственного короткого замыкания в электрической сети. Короткозамыкатели применяют в упрощенных схемах коммутации подстанций для отключения поврежденного трансформатора после создания им искусственного короткого замыкания в результате действия релейной защиты.

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 35кВ	Uн= 35кВ
	Imax= 42 кА

Выбираем короткозамыкатель КРН – 35У1 с типом привода главных ножей ШПКМ.

Расшифровка выбранной марки короткозамыкателя КРН – 35У1.

К – короткозамыкатель

Р – рубящего типа

Н – наружной установки[7,247 табл. 5-6]

35 – номинальное напряжение, кВ

У – для работы в районах с умеренным климатом

1 – категория размещения (для работы на открытом воздухе).

8.5 Выбор заземлителя.

Заземлитель серии ЗР - это аппарат, предназначенный для заземления отключённых от источников питания токопроводов.

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
	Imax= 235 кА

Выбираем заземлитель ЗР – 10 У3 с типом привода главных ножей ПЧ – 50

Параметры заземлителя Таблица №7

Тип	Номинальное напряжение, кВ	Амплитуда предельного тока к.з. главных ножей, кА	Номинальный ток термической стойко­сти/допустимое вре­мя, кА/с, главных ножей	Тип привода главных ножей	Масса, кг
					аппарата	привода
ЗР – 10УЗ	10	235	90/1	ПЧ-50	37	24

Расшифровка выбранной марки заземлителя ЗР – 10 У3.

З – заземлитель

Р – рубящего типа

10 – номинальное напряжение, кВ

У – для работы в районах с умеренным климатом

3 – категория размещения (для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией)[7,247 табл. 5-6]

8.6. Выбор выключателя по питающей линии (на вводе)

Выключатель – основной коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения электрических цепей под нагрузкой.

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
Ip.max=Smax/ ·U=6710/1.73·10=387,8A	IН= 630А
	Iотк= 12,5кА
	Imax= 32кА

Выбираем высоковольтный вакуумный выключатель ВВ/TEL – 10 – 12.5/1000У2

Расшифровка выбранной марки выключателя ВВ/TEL – 10 – 12.5/1000У2

ВВ – выключатель вакуумный

TEL – наименование серии

10 – номинальное напряжение

12,5 – номинальный ток отключения, кА

1000 – номинальный ток, А

У – климатическое исполнение

2 – конструктивное исполнение

8.7 Выбор выключателя на отходящей линии (по фидерам)

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
Ip.max=387,8A	IН= 400А
	Iотк= 12,5кА
	Imax= 32кА

Выбираем высоковольтный вакуумный выключатель ВВ/TEL – 10 – 12.5/1000У2

Расшифровка выбранной марки выключателя ВВ/TEL – 10 – 12.5/1000У2

ВВ – выключатель вакуумный

TEL – наименование серии

10 – номинальное напряжение

12,5 – номинальный ток отключения, кА

1000 – номинальный ток, А

У – климатическое исполнение

2 – конструктивное исполнение

8.8 Выбор трансформатора тока по питающей линии (на вводе)

Трансформатор тока предназначен для преобразования первичного тока до наиболее удобных для измерительных приборов и реле значений и отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
	IН= 400А
	кА

Выбираем трансформатор тока ТПОЛ-10-0,5/Р

Расшифровка выбранной марки трансформатора тока ТПОЛ – 10 – 0,5/Р

Т – трансформатор тока

О – одновитковый

П – проходной

Л – с литой изоляцией

10 – номинальное напряжение, кВ

0,5 – сердечник класса 0,5(для питания счетчиков, измерительных приборов)

Р – сердечник класса Р (для питания реле)

8.9 Выбор трансформатора тока на отходящей линии (по фидерам)

8.9.1 Выбор трансформатора тока для фидера №1

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
	IН= 30А
	кА

Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р

8.9.2Выбор трансформатора тока для фидера №2

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
	IН= 75А
	кА

Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р

8.9.3 Выбор трансформатора тока для фидера №3

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
	IН= 100А
	кА

Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р

8.9.4 Выбор трансформатора тока для фидера №4

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
	IН= 150А
	кА

Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р

8.9.5Выбор трансформатора тока для фидера №5

Расчётные данные	Параметры из таблицы
Uн= 10кВ	UH= 10кВ
	IН= 75А
	кА

Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р

Выбираем трансформатор тока ТПЛ-10-0,5/Р

Расшифровка выбранной марки трансформатора тока ТПЛ – 10 – 0,5/Р

Т – трансформатор тока

П – проходной

Л – с литой изоляцией

10 – номинальное напряжение, кВ

0,5 – сердечник класса 0,5 (для питания счетчиков и измерительных приборов)

Р – сердечник класса Р (для питания реле)

8.10 Проверка трансформатора тока.

8.10.1 Проверка трансформатора тока по питающей линии (на вводе)

а) Для проверки сердечника класса 0,5 по классу точности сравним его вторичную мощность S_2н=10ВА с действительной мощностью по питающей линии (на вводе).

б) Определяем сечение вторичной обмотки трансформатора тока, при длине соединительных проводов 1= 1 Ом

где:R_к.п. – допустимое сопротивление проводов

R_конт. – сопротивление контактов (R_конт=0,1 Ом)

Принимаем F_пр=4 мм²

в) Проверяем трансформатор тока по вторичной нагрузке:

S_2расч. S_2н

6,4 10

Условие выполняется, следовательно, трансформатор тока по питающей линии (на вводе) выбран правильно.

8.10.2 Проверка трансформатора тока на отходящей линии (по фидерам)

а) Для проверки сердечника класса 0,5 по классу точности сравним его вторичную мощность S_2н=10ВА с действительной мощностью на отходящей линии (по фидерам).

б) Определяем сечение вторичной обмотки трансформатора тока, при длине соединительных проводов 1= 1 Ом

где:R_к.п. – допустимое сопротивление проводов

R_конт. – сопротивление контактов (R_конт=0,1 Ом)

Принимаем F_пр=2 мм²

в) Проверяем трансформатор тока по вторичной нагрузке:

S_2расч. S_2н

4,4 10

Условие выполняется, следовательно, трансформатор тока на отходящей линии (по фидерам) выбран правильно.

8.11 Выбор электроизмерительных приборов.

Выбор электроизмерительных приборов Таблица №8

Наименование прибора	Условное обозначение	Тип	Класс точности	Потребляемая мощность, ВА		Размеры, мм	Масса, кг
				Катушки напряжения	Катушки тока
Амперметр	А	Э-335	1,5	–	0,5	120×120×85	0,7
Вольтметр	V	Э-335	1,5	2	–	120×120×85	0,7
Счетчик ватт-часов для трехпроводных сетей	Wh	И-675	1,0	3	2,5	188×340×121	5,5
Счетчик вольтамперчасов реактивный для трехпроводных сетей	Varh	И-673М	2,0	3	2,5	282×173×134	3,2

8.12 Выбор трансформатора напряжения для первой секции

Электроизмерительные приборы Таблица №9

Наименование и тип приборов	Число приборов	Число катушек	Мощность катушки, Вт			Р, Вт	Q вар
Вольтметр Э-335	1	1	2	1	–	2	–
Счетчик активной энергии И- 675	5	10	3	0,38	0,925	30	68,7
Счетчик реактивной энергии И- 673М	1	2	3	0,38	0,925	6	13,7
Итого						38	82,4

При =0,389 (табличное значение =0,40) значение угла tg =2.290

(т.к. у вольтметра при =1 значение угла равно нулю, tg =0).

Проверяем трансформатор напряжения по вторичной нагрузке:

S_т.н.2 S₂

120 90.7

Принимаем трансформатор напряжения НТМИ – 10, номинальная мощность которого в классе точности 0,5 составляет 120 ВА.

Трансформатор типа НТМИ – 10 предназначен для контроля и измерения напряжений, питания цепей релейной защиты и проверки изоляции при замыкании на землю в сетях напряжением 10 кВ.

Трансформатор позволяет измерять как линейные, так и фазные напряжения и контролировать состояние изоляции фаз по отношению к земле.

Трансформаторы напряжения – эти устройства предназначены для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/ В, отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения, а также для контроля режима замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью

8.13 Выбор трансформатора напряжения для второй секции

Данные принимаем первой секции, так как они одинаковые.

8.14. Выбор трансформатора собственных нужд.

Принимаем трансформатор собственных нужд ТМ – 25/10.

Трансформатор собственных нужд устанавливается на отдельном фундаменте, между КРУ и силовым трансформатором.

Параметры трансформатора собственных нужд Таблица №10

Тип трансформатора	Мощность трансформатора кВА	ВН, кВ	НН, кВ	Uк.з., %	Iх.х, %
ТМ 25/10	25	10	0,4	4,5	3

8.15 Выбор предохранителей

8.15.1Выбор предохранителя для трансформатора собственных нужд

ТМ – 25/10.

Расчетные данные	Параметры из таблицы
Uн=10 кВ Ip.max=25/ *10=1,44 А =2,89	Uн=10 кВ Iн=5 А Iотк.= не ограничен

Выбираем предохранитель типа ПК – 10/30

Параметры предохранителя Таблица №11

Тип высоковольтного предохранителя	Номинальное напряжение, кВ	Номинальный ток предохранителя, А	Номинальный ток плавких вставок, А	Максимальная отключающая (трехфазная) мощность, МВ*А	Минимальный отключающий ток (кратность к номинальному)
ПК – 10/30	10	30	2…30	200	Не ограничен

8.15.2 Выбор предохранителя для трансформатора напряжения НТМИ – 10.

Выбираем предохранитель типа ПКТН – 10 У3.

Расшифровка выбранной марки предохранителя ПКТН – 10 У3:

П – предохранитель

К – с кварцевым наполнителем

ТН – для защиты трансформаторов напряжения

10 – номинальное напряжение, кВ

У – для работы в районах с умеренным климатом

3 – категория размещения (для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией).

[3; 170-171,254-256,320-323]

[5; 170, 158,232-215]

[8; 219, 246-247, 254-256, 320-323]