8.1 Выбор схемы и оборудования ору 110 кВ

Распределительное устройство – это электроустановка, предназначенная для приема и распределения электрической энергии, содержащая электрические аппараты, шины и вспомогательные устройства.

Распределительные устройства, расположенные на открытом воздухе (напряжением 35-750 кВ), называются открытыми распределительными устройствами - ОРУ.

Важным этапом при проектировании ОРУ является выбор схемы электрических соединений, определяющей основные качества электрической части станции.

ОРУ должны удовлетворять следующим требованиям: надёжность работы, удобство и безопасность обслуживания, экономичность, пожаробезопасность.

Так как мощность трансформаторов на ГПП 25 МВА и имеются потребители I-ой категориии , то выбираем схему ОРУ – два блока линия-трансформатор с выключателями и неавтоматической перемычкой со стороны линии.

Оборудование ОРУ состоит из: высоковольтных выключателей, разъединителей, ограничителей перенапряжения, трансформаторов тока и трансформаторов напряжения, шин и проводов.

Выбор высоковольтного оборудования производим по следующим условиям:

1) По напряжению электроустановки

(8.1)

где - номинальное напряжение аппарата, кВ;

- номинальное напряжение установки, кВ;

2) По длительному току

(8.2) где - номинальный ток выключателя, кА;

-наибольший ток ремонтного или послеаварийного режима, кА:

 в цепи двухобмоточного трансформатора на стороне ВН:

(8.3)

А

3) По электродинамической стойкости при токах КЗ

(8.4)

где - действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания, кА;

- действующее значение периодической составляющей и амплитудное значение полного тока электродинамической стойкости выключателя, кА;

- ударный ток КЗ, кА.

Расчетное время отключения выключателя определяется как:

(8.5)

где - минимальное время срабатывания релейной защиты, принимаемое равным 0,01 с для первой ступени защиты и 0,01+с для последующих ступеней, где- ступень селективности. Значениеможет быть принято равным 0,3-0,5 с для быстродействующих защит;

- собственное время отключения выключателя, с.

4) По термической стойкости проверка осуществляется по тепловому импульсу тока КЗ и найденным в каталоге значениям и:

(8.6) где - расчетный импульс квадратичного тока КЗ,;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей, с.

По методическим указаниям [2] Т_а= 0,05 с – для точки К1; Т_а= 0,12 с – для точки К2; Т_а= 0,04 с – для точки К3.

Разъединители применяются для отключения и включения цепей без тока и для создания видимого разрыва цепи. Между силовым выключателем и разъединителем предусматриваются механическая и электромагнитная блокировки, не допускающие отключение разъединителя при включенном выключателе, когда в цепи протекает ток нагрузки.

Для защиты трансформаторов от атмосферных и внутренних перенапряжений выбираем к установке ограничители перенапряжений типа ОПН/TEL -110 УХЛ1.

Для обеспечения режима нейтрали трансформаторов выбираем заземлитель нейтрали типа ЗОН-110М-II, который в отключенном состоянии шунтируется ограничителями перенапряжений ОПНн-110 УХЛ1.

Для подключения цепей релейной защиты и измерительных приборов, на вводе высокого напряжения трансформаторов имеются трансформаторы тока типа ТФЗМ-110 У1.

Результаты выбора оборудования сведены в таблицу 8.1.

Таблица 8.1Выбор оборудования ОРУ 110 кВ

Наименование и тип аппарата	Условие выбора	Расчётные данные	Технические параметры	Проверка условия
Выключатель ВГТ-110П-40/2500У1 Пружинный привод ППрК	1.Uуст.Uном 2.ImaxIном 3.IкIоткл.ном 4.iуiдин 5.ВкI2терtтерм	Uуст=110кВ Imax=184 А Iк=6,49 кА iу=16,52 кА Вк=6,492(0,1+ 0,055+0,05)=8,63 кА2с	Uном=110кВ Iном=2500А Iоткл.ном=40кА iдин=102кА I2терtтерм=4800кА2с	110=110 184<2500 6,49<40 16,52<102 8,63<4800
Разъединитель РГ.1- 110/1000УХЛ1 РГ.2- 110/1000УХЛ1	1.Uуст.Uном 2.ImaxIном 3.IкIоткл.ном 3.iуiдин 4.ВкI2терtтерм	Uуст=110кВ Imax=184 А Iк=6,49 кА iу=16,52 кА Вк=8,63кА2с	Uном=110кВ Iном=1000А Iоткл.ном=40кА iдин=80кА I2терtтерм=2976кА2с	110=110 184<1000 6,49<40 16,52<80 8,63<2976
Ограничитель перенапряжения ОПН/TEL-110УХЛ1	1.Uуст Uном	Uуст=110кВ	Uном=110кВ	110=110
Ограничитель перенапряжения в нейтрали трансформатора ОПНн-110 УХЛ1	1.Uуст.Uном	Uуст=110кВ	Uном=110кВ	110=110
Заземлитель нейтрали ЗОН-110М-II-УХЛ1	1.Uуст.Uном 2.ImaxIном 3.iуiдин 4.ВкI2терtтерм	Uуст=110кВ Imax=184 А iу=16,52 кА Вк=8,63кА2с	Uном=110кВ Iном=1000А iдин=80кА I2терtтерм=2976кА2с	110=110 184<1000 13<80 5,35<2976
Трансформатор тока ТФЗМ-110	1.Uуст.Uном 2.ImaxIном	Uуст=110кВ Imax=184 А	Uном=110кВ Iном=200А	110=110 184<200

Структура условного обозначения:

1. Выключатель ВГТ-110П-40/2500У1

В  выключатель;

Г  элегазовый;

Т  трёхполюсный;

110  номинальное напряжение,кВ;

П  пружинный привод ППрК-1800с;

2500  номинальный ток, А;

У1  климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 1515069 и ГОСТ 1554370.

2) Разъединитель РГ.1- 110/1000УХЛ1

Р  разъединитель;

Г  горизонтально-поворотного типа;

Н  нормальный уровень изоляции по ГОСТ 1516.3;

110  номинальное напряжение, кВ;

1000  номинальный ток, А;

УХЛ1  климатическое исполнение и категория размещения по ГОСТ 15150.

3)ОПН  ограничитель перенапряжения нелинейный.

4)ЗОН  однополюсный заземлитель нейтрали.

5)ТФЗМ

Т — трансформатор тока;

Ф — фарфоровая покрышка;

З — вторичная обмотка звеньевого типа;

М — маслонаполненный;

110  номинальное напряжение,кВ.