1.6.Выбор сдвоенных реакторов для отходящих линий 6,10 кВ.

Определяем наибольший ток нормального режима по максимальной нагрузке одной линии потребителей, присоединенных к ветвям реакторов:

Imax 1кл= Рнагр.maх / ( √3•n•Uср•cosϕнагр), А

Предполагаем к каждой ветви присоединить 3 потребительских линий по

Imax 1кл=945,06 А.

Определяем наибольший ток нормального режима одной ветви реактора:

I_{в норм.}= 3 · I_{mas 1кл}, А

I_{в норм} = 3 •945,06 = 2835,18 А

Определяем наибольший ток в послеаварийном или ремонтном режиме при отключении одной из потребительских линий, присоединенных к ветви реактора:

I_{в max} = I_{в норм} • n/( n-1), А

Принимаем к установке 2 сдвоенных реактора типа РБСДГ – 10 – 2 х 2500 – 0,14У3

1.7 Выбор электрооборудования.

Выбор электрооборудования в цепи генератора присоединенного к ГРУ 10,5кВ.

Для выбора электрических аппаратов, токоведущих частей в заданных цепях необходимо определить величины расчетных токов продолжительного режима:

I_норм – наибольший ток нормального режима;

I_max – наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима.

Выбор выключателей и разъединителей.

Принимаем выключатель типа МГУ-20-90/9500У3,

разъединитель типа РВР- 20/8000У3

Таблица 1.7.1.

№ п/п	Расчетные данные	Каталожные данные
		Выключатель типа МГУ-20-90/9500У3	Разъединитель типа РВР- 20/8000У3
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.	Uуст =10,5кВ Imax =6800,86,7А Iпτ =27,25кА iаτ =38,5кА Iп0 =40,08кА iу = 112кА Вк = 6722,8кА2·с	Uном =20кВ Iном = 9500А Iоткл.ном =90кА iа ном =25,45 кА Iдин = 105кА iдин = 300кА I 2тер·tтер =30276 кА2·с	Uном =20кВ Iном =8000А - - - iдин = 320кА I 2тер·tтер =62500кА2·с

Выключатель МГУ-20-90/9500У3 имеет ПС-31привод.

Для разъединителя принимаем привод типа ПЧ-50.

Сравнивая каталожные данные выбранных аппаратов с расчетными значениями видим, что выключатель МГУ-20-90/9500У3 и разъединитель РВР- 20/8000У3 удовлетворяют условиям термической и динамической стойкости.

Выбор трансформатора тока.

Выбираем трансформатор тока типа ТШВ-15 и заносим его данные в таблицу 1.7.2.

Таблица 1.7.2.

Расчетные данные	Каталожные данные ТШВ-15
Uуст.= 10,5 кВ Imax= 6800,86 А iу = 112 кА Вк =6722 кА2·с r|2 = 1,192 Ом	Uном.= 15 кВ I1 ном = 8000 А; I2 ном = 5 А Не проверяются I2тер·tтер = 76800 кА2·с r2ном = 1,2 Ом

Нагрузка измерительной обмотки S_2ном = 30 В·А;

_{I2тер • tтер= (20 •8)2 •3=76800 кА2 • с}

Проверяем трансформатор тока на термическую стойкость:

I²_тер·t_тер ≥ В_к; ТА удовлетворяет термической стойкости.

Проверяем ТА по вторичной нагрузке.

Для проверки допустимой нагрузке вторичной обмотки ТА составляем таблицу 1.7.3 подключаемых приборов с указанием потребляемой ими мощности.

Таблица 1.7.3.

приборы	тип	нагрузка фаз Sприб. В·А
		А	В	С
Ваттметр	Д-335	0,5	-	0,5
Варметр	Д-335	0,5	-	0,5
Счетчик активной/реактивной энергии	СЭТ-ЧТМ.02	0,3	0,3	0,3
Амперметр регистрирующий	H-393	-	10	-
Ваттметр регистрирующий	H-395	10	-	10
Ваттметр (щит турбины)	Д-335	0,5	-	0,5
Итого:		11,8	10,03	11,8

Определяем нагрузку S_приб.ТА наиболее загруженной фазы. S_приб. = 11,8 В·А

Находим общее сопротивление приборов наиболее загруженной фазы по формуле:

r_{приб .} = z_{приб .}= S_приб. / I²_2ном., Ом

r_{приб .} = z_{приб .}= 11,8/ 5² = 0,472 Ом

Определяем сопротивление вторичной обмотки ТА из выражения:

r_2ном = S_ном. / I²_2ном., Ом

r_2ном = 30 / 5² = 1,2 Ом

Определяем допустимое сопротивление соединительных проводов. Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Сопротивление контактов r_к принимается равным 0,05 Ом при одном – трех приборах и 0,1 Ом при большем числе приборов.

r_пр.= z_2ном. - r_{приб .}- r_к; Ом

r_пр.= 1,2 – 0,472- 0,1 = 0,628 Ом

где: z_2ном = r_2ном - сопротивление вторичной обмотки ТА; Ом

r_приб - сопротивление приборов; Ом

r_к - сопротивление контактов; Ом

r_пр. – допустимое сопротивление соединительных проводов; Ом

Принимаем во вторичных цепях ТА контрольный кабель с ПВХ изоляцией, с Медными жилами.

Определяем сечение проводов по формуле:

q = ;

q = мм²

где: q – сечение провода, мм²

ρ – удельное сопротивление материала провода, (Ом·мм²)/ м [1] стр.374

r_пр. - допустимое сопротивление соединительных проводов; Ом

𝒍_расч. – ориентировочная длина соединительных проводов от трансформатора тока до приборов (в один конец), м [1] стр.375 и рис. 4.106 [1] стр.374.

Согласно ПУЭ по условию механической прочности во вторичных токовых цепях сечение медных проводов должно быть не менее 2,5 мм² ( сечение алюминиевых проводов не менее 4 мм²), поэтому принимаем контрольный кабель КВВГ 4х2.5.

Определяем фактическую нагрузку на вторичной обмотке ТА:

r ^|_пр. = ρ·𝒍_расч. / q_станд. = 0,0175·60/1,67 = 0,62 Ом

r ^|₂ = r ^|_пр. + r_приб + r_к = 0,62+0,472+0,1 = 1,192 Омr_2ном> r ^|₂ ; 1,2> 1,19. При выполнении этого условия следует, что выбранный ТА проходит по вторичной нагрузке, т.е. выбран правильно.

Выбор трансформаторов напряжения.

В цепи генератора присоединенного к ГРУ принимаем к установке измерительный трансформатор напряжения типа НТМИ-10-66, данные которых заносим в таблицу №1.7.4.

Таблица 1.7.4.

Тип ТV	Класс напря-жения, кВ	Номинальное напряжение обмоток, В			Номинальная мощность, S2ном, В·А, в классе точности				Схема соедине-ния обмоток
		первич-ной	основ-ной вторич-ной	дополни-тельной вторич-ной	0,2	0,5	1	3
НТМИ-10-66	10	10000	100		-	120	200	500

Для определения мощности, потребляемой КИП, подключенными к выбранному ТV, составляем таблицу №1.7.5

Таблица 1.7.5.

Прибор	Место установки КИП	Тип	Мощность одной обмотки, В·А	Количество обмоток	Количество приборов	Мощность, потребляемая приборами, Sприб, В·А
Ваттметр	Сборные шины	Д-335	1,5	2	2	6
Варметр		Д-335	1,5	2	1	3
Счётчик активной/реактивной энергии		СЭТ-ЧТМ.02	1,5	3	1	4,5
Ваттметр (регистрирующий)		Н-395	10	2	1	20
Вольтметр (регистрирующий)		H-393	10	1	1	10
Частотомер		Э-362	1	1	2	2
Вольтметр		Э-365	2	1	1	2
Итого:						47,5

Исходя из расчетов, имеем:

S_приб = 47,5 В·А < ΣS_2ном = 120 В·А в классе точности 0,5, необходимом для подключения расчетных счетчиков.

Условие проверки ТV по вторичной нагрузке выполнено. ТV выбран правильно.

_{Выбор ошиновки (жесткие шины).}

_{Производим выбор сечения шин по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах равной току наиболее мощного присоединения.}

_{Imax = 6800,86 А}

_{Принимаем по таблице П 3.4 или П 3.5 [1] шины коробчатые, сечением 3435 мм2, алюминиевые 200х90х10х14 мм2, Iдоп.ном. = 7550 А}

_{С учетом поправочного коэффициэнта на температуру К= 0,94 [3], П. 3.8 определяем:}

_{Iдоп = 7550 • 0.94 = 7097 А}

_{При этом должно выполняться условие:}

_{Imax ≤ Iдоп. = 6800,86 А < 7550 А}

_{Шины выбраны верно.}

_{Проверка сборных шин на термическую стойкость.}

_{где tоткл.= 4с для цепей генераторов мощностью 60 МВт и более (время действия релейной защиты.}

_{Та – постоянная времени цепи КЗ (стр.191 [1])}

_{Минимальное сечение шин по условию термической стойкости определяется по формуле:}

_{где С – функция, значение которой приведены в табл. 3.14 стр. 192 [1]}

_{901 < 3435}

_{Шины термически стойки.}

_{Проверка сборных шин на электродинамическую прочность.}

_{Расчет проводим без учета колебательного процесса в механической конструкции, так как шины коробчатого профиля обладают большим моментом инерции. Принимаем, что швеллеры шин соединены жестко по всей длине сварным швом, тогда момент сопротивления Wу0-у0=422 см3.}

_{σ max = 2.2 • { (i2уд • l2)/ a • Wу0-у0} • 10-8, МПа = 2.2 • {( 2063102 • 22)/0.8 • 422} • 10-8 = 11,09 Мпа}

_{где iуд – суммарный ток на сборных шинах, А}

_{σф max – напряжение в материале шин от взаимодействия между фазами, Мпа Принято: l = 2м (длина пролета между изоляторами)}

_{а = 0.8 м (расстояние между фазами)}

_{σрасч. = σф max < σдоп. , где σдоп.- допустимое напряжение материала, МПа шины механически прочны.}

_{11,09 < 75 - Шины механически прочны.}

_{Выбор изоляторов.}

_{Выбор опорных изоляторов.}

_{Выбираем опорные изоляторы типа ИО-10-3,75УЗ,разрушающая нагрузка на изгиб Fразр.=3,75кН; высота изолятора Низ.=120 мм (табл.5.7 справочник)}

_{Проверяем изоляторы на механическую прочность. Определяем максимальную силу, действующую на изгиб (табл. 4.3 стр. 227) [1]:}

F_и = 1.62 • {( i²_уд • l)/ a} • 10^-7 = 1.62 • {(206310² • 2/0.8} • 10^-7 = 17238,34 Н

где а = 0.8м – расстояние между фазами

_{l = 2м – длина пролета между опорными изоляторами шинной конструкции.}

_{Поправка на высоту коробчатых шин:}

_{kh = Н/Низ = (Низ + с + h/2) = (120+10+200/2)/120 = 1,37}

_{Низ = 120-высота изолятора, мм}

_{С,h- размеры шин коробчатого сечения, мм}

_{Определяем силу, действую на изолятор:}

_{Fрасч = kh * Fи, кН = 1,37 • 17238,34= 23,6 кН}

<Fрасч, поэтому выбираем изоляторы ИОР- 10-42,5; Fразр= 42,5кН; Низ=230мм; Кh=(230+7+150/2)/230=1,35; Fдоп=0,6 Fразр=0,6 42,5=25,5кН; Fрасч=Kh Fи=1,35 17,25=23,26

_{Fрасч. =23,6< Fдоп=25,5 поэтому изоляторы приняты.}

_{Выбор проходных изоляторов.}

_{Выбираем проходной изолятор типа ИП-10/8000 [4].}

_{Uном = 10 кВ; Iном = 8000 А> Imax=6800,86 А;Fразр.=42,5кН.}

_{Проверяем изоляторы на механическую прочность:}

_{Fрасч = 0.5 Fи, кН = 0.5 • 17,23 =8,61к Н}

_{Fдоп = 0.6 Fразр, кН = 0.6 • 42,5 = 25,5 кН}

_{Fрасч. < Fдоп.,поэтому изоляторы принимаются.}

_{Выбор ОПН.}

_{Выбираем ОПН – 10 – УХЛ1}

Выбор оборудования по номинальным данным в виде таблицы перечня элементов

Выбор оборудования на стороне 110 кВ.

_{Определяем максимальный ток по формуле стр.213 [1].}

По номинальному току выбираем выключатель ВМТ-110Б-20 и разъединитель РНД-110Б/1000У1 а так же трансформатор тока ТФЗМ-110-У1, данные заносим в таблицу 1.7.6.

Таблица 1.7.6.

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель: ВМТ-110Б-20	Разъединитель: РНД-110Б/1000У1	Трансформатор тока: ТФЗМ-110-У1
=110кВ	=110кВ	=110 кВ	=110 кВ
=864,47 А		А	А; A
Привод:	Встроенный	ПДН-1У1	-

По установленному напряжению принимаем измерительный трансформатор напряжения НКФ-110-83У1 и данные заносим в таблицу 10.

Таблица 1.7.7.

Расчетные данные	Каталожные данные НКФ-110-83У1
Uуст. = 10,5 кВ	Uном. = 10 кВ
	Ктv =

3. Выбор ошиновки.

Выбор производим по допустимому току с учетом I_max = 864,42 А

Принимаем провод марки АС-500/27

I_доп.= 960 А

С учетом поправочного коэффициента на температуру 0,94

I_доп.= 902,4А

Выбор ОПН.

_{Выбираем ОПН – 110 – У1}

Выбор оборудования на стороне 35 кВ.

По номинальному току выбираем выключатель ВВК-35Б-20 и разъединитель РВ-35/1000-У3 , а так же трансформатор тока ТПОЛ-35, данные заносим в таблицу 1.7.8.

Таблица 1.7.8.

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель: ВВК-35Б-20	Разъединитель: РВ-35/1000-У3	Трансформатор тока: ТПОЛ-35
=35кВ	=35 кВ	=35 кВ	=35 кВ
=736,28 А		А	А
Привод:	Встроенный	ПР-3	-

По установленному напряжению принимаем измерительный трансформатор напряжения ЗНОМ-35-65У1 и данные заносим в таблицу 1.7.9.

Таблица 1.7.9.

Расчетные данные	Каталожные данные ЗНОМ-35-65У1
Uуст. = 35 кВ	Uном. = 35 кВ Ктv = 35000/ ;100/ 100/3 В

Выбор ошиновки.

Выбор производим по допустимому току с учетом I_max = 777,18 А

Принимаем шины прямоугольного сечения алюминиевые шины 60х6

I_доп.= 870 А

Выбор ОПН.

Выбираем ОПН-35У1

Выбор оборудования на стороне 6,3 кВ.

По номинальному току выбираем выключатель ВЭМ-6-20 и данные заносим в таблицу1.7.10.

Таблица 1.7.10

Расчетные данные	Выключатель: ВЭМ-6-20
= 6,3 (кВ)	= 6 (кВ)
= 1146,89 (А)	1250 (А)
Привод:	Встроенный

Выбор трансформатора тока

На напряжение 6,3 кВ выбираем трансформатор тока типа: ТПОЛ-10-У3 и его данные заносим в таблицу 1.7.11

Таблица 1.7.11

Расчетные данные	Каталожные данные: ТПОЛ-10-У3
= 6,3 (кВ)	= 10(кВ)
= 1146,89 (А)	= 1500 (А) = 5 (А)

Выбор трансформатора напряжения

На напряжение 6,3 кВ выбираем трансформатор напряжения типа: НОМ-6-77У4 и его данные заносим в таблицу 1.7.12

Таблица 1.7.12

Расчетные данные	Каталожные данные: НОМ-6-77У4
=6,3 (кВ)	= 10 (кВ)
	(В)

В системе собственных нужд на напряжение 6,3 кВ предусматриваем ячейки и шкафы КРУ типа К-104 . Данные заносим в таблицу 1.7.13.

Таблицу 1.7.13.

Параметры	К-104М
Номинальное напряжение Номинальный ток главных цепей Номинальный ток сборных шин Тип вакуумного выключателя Трансформатор тока	6 1600 1600 ВВЭ-М-10-20У3 ТОЛ-10-У3

Выбор ошиновки

Выбор производится по допускаемому току с учетом А

Выбираем прямоугольные алюминиевые шины размером 80

С учетом поправочного коэффициента 0,94

1320 А 1240 A > 1146,89 А

Выбор экранированных токопроводов.

Для связи генераторов с блочными трансформаторами предусматриваем экранированные токопроводы генераторного напряжения типа ГРТЕ-10-8550-250. Основные параметры заносим в таблицу 1.7.14.

Таблица 1.7. 15.

Параметры

Каталожные данные ГРТЕ-10-8550-250

Тип турбогенератора Номинальное напряжение, кВ: турбогенератора токопровода Номинальный ток, А: турбогенератора токопровода Электродинамическая стойкость, кА Токоведущая шина d x S, мм Кожух (экран) d x S, мм Междуфазное расстояние, мм Тип опорных изоляторов Шаг между изоляторами Тип трансформатора напряжения Тип встроенного трансформатора тока Предельная длина монтажного блока или секции, м Масса 1 метра одной фазы, кг

ТВФ-100-2 10,5 10 6475 8550 250 280х12 750х4 1000 ОФР-20-375с 2500-3000 ЗОМ-1/6(10);ЗНОМ-6(10) ТШ-20-10000/5; ТШВ-15Б-8000/5/5 8 До 90

Составляю таблицу 1.7 .16. со всем выбранным оборудованием :

Таблица 1.7.16.

Наименование	Тип	Uуст кВ	Uном кВ	Imax А	Iном А
1. Выключатели
1.1 110 кВ	ВМТ-110Б-20	110	110	864,42	1000
1.2 35 кВ 1,3 10,5 кВ	ВВК-35Б-20 МГУ-20-90/9500У3	35 10,5	35 20	777,18 6800,86	1000 9500
1.4 6,3 кВ	ВЭМ-6-20	6,3	6	1146,89	1250
2. Разъединители
2.1 110 кВ 2.2 35кВ	РНД-110Б/1000У1 РВ-35/1000-У3	110 35	110 35	864,42 777,18	1000 1000
2.3 10,5 кВ	РВР- 20/8000У3	10,5	20	6800,86	9500
3. Сборные шины
3.1 110 кВ 3.2 35 кВ	АС-500/27 А 60х6	110 35	110 35	864,42 777,18	960 870
3.3 10,5 кВ	А 200х90х10х14	10,5	10,5	6800,86	7550
3.4 6,3 кВ	А 100Х10	6,3	10	1835	1904
4. Трансформатор тока
4.1 110 кВ 4.2 35кВ	ТФЗМ-110-У1 ТПОЛ-35	110 35	110 35	864,42 777,18	1000 800
4.3 10,5кВ	ТШВ-15	10,5	15	6800,86	8000
4.4 6,3 кВ	ТПОЛ-10-У3	6,3	10	1146,89	1500
5. Трансформатор напряжения				864,42 777,18 6800,86 1468
5.1 110 кВ 5.2 35 кВ	НКФ-110-83У1 ЗНОМ-35-65У1	110 35	110 35
5.3 10,5 кВ	НТМИ -10-66	10,5	10
5.4 6,3 кВ	НТМИ-10-66	6,3	10