7 Выбор электрооборудования системы электроснабжения предприятия

7.1 Выбор трансформаторов собственных нужд главной понизительной подстанции

Приемниками собственных нужд подстанции являются оперативные цепи, электродвигатели систем охлаждения трансформаторов, освещение, электроподогрев коммутационной аппаратуры ВН и шкафов, установленных на открытом воздухе, связь, сигнализация, система пожаротушения, система телемеханики и т.д. Мощность потребителей СН невелика, поэтому они присоединяются к сети 380/220 В, которая получает питание от понижающих трансформаторов.

S_тсн = S_н.т ∙ 0,5% (74)

Принимаем к установке два трансформатора ТСКС-40/145/10У3 мощностью 38кВА, который присоединяется к шинам 10 кВ через предохранители, так как S_тсн < 200 кВА.

Ток предохранителя:

I_п = (75)

I_п = А

Устанавливаем предохранитель типа: ПКТ-101-10-10-31,5У3

7.2 Выбор ячеек комплектного распределительного устройства ГПП

РУ НН ГПП выполняется комплектным из шкафов серии К-63 для внутренней установки. Шкаф К-63 комплектуется вакуумными выключателями типа ВБКЭ-10-31,5, встроенными разъединителями втычного типа, сборными шинами и трансформаторами тока типа ТЛК-10.

Условия выбора, расчетные параметры сети и каталожные данные ячеек КРУ /12/ представлены в таблице 7.2.1.

Таблица 7.2.1- Выбор ячеек КРУ ГПП

Условия выбора	Расчетные параметры сети	Каталожные данные КУ-63
	uУСТ = 10 кВ	uНОМ = 10 кВ
	IУТЯЖ ГПП = 769,823 А	IНОМ = 1600 А
	iУД = 16,14 кА	iДИН = 630 кА
	ВК = 58,3	= 2976

Рабочий ток в утяжеленном режиме вводной ячейки определим, исходя из перегрузочной способности силовых трансформаторов ГПП:

А. (76)

Ударный ток указан в таблице 12 для точки короткого замыкания К₃.

Тепловой импульс тока КЗ определяется:

,

где Т_А = 0,08 с согласно /1/;

t_ОТК = t_РЗ + t_ОВ = 1,5 + 0,07 = 1,57 с,

t_РЗ – выдержка времени срабатывания релейной защиты, с;

t_ОВ – полное время отключения выключателя типа ВБКЭ-10-31,5 с.

3. Выбор выключателей КРУ

Выключатели выбираются по рассмотренным выше условиям .

Подробный выбор выключателя на вводе в КРУ рассмотрен в таблице 7.3.1. Секционный выключатель принимается того же типа, что и вводной.

В ячейках КРУ типа К-63 устанавливаются вакуумные выключатели типа ВБКЭ-10-31,5 с собственным временем отключения t_СВ = 0,06 с и полным временем отключения t_ОВ = 0,07 с.

Амплитудное значение апериодической составляющей тока короткого

замыкания в момент расхождения контактов выключателя , определяется по формуле :

кА ,

где  = t_РЗMIN + t_СВ = 0,01+0,06 = 0,07 с.

Номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени  по формуле :

кА, (77)

_НОМ определяется по кривой рисунка 4.5 /2/ для времени  = 0,07 с.

Значения ударного тока и теплового импульса указаны в таблице 6.1.

Каталожные данные выбираемых выключателей представлены в /6/.

Таблица 7.3.1 - Выбор выключателей на вводе в КРУ

Условия выбора	Расчетные параметры сети	Каталожные данные ВБКЭ-10-31,5/1600У3
	uУСТ = 10 кВ	uНОМ = 10 кВ
	IУТЯЖ = 769,823 А	IНОМ = 1600 А
	IП, = 5,944 кА	IНОМ.ОТКЛ. = 31,5 кА
	iА, = 3,5 кА	iА,НОМ = 8,9 кА
	IП,0 = 5,944 кА iУД = 16,14 кА	IДИН = 31,5 кА iДИН = 80 кА
	ВК = 58,3	= 2967

Остальные выключатели напряжением 10 кВ выбираются аналогично, результаты выбора представлены в таблице 7.3.2.

Таблица 7.3.2 - Выбор выключателей и трансформаторов тока схемы внутреннего электроснабжения

кабель-ные линии	Uн, кВ	Iр, А	Iут, А	Iпо,кА	Iу,кА	Тип выключателя	Тип ТА	Тип ТН
ГПП-ТП1	10	28,1	56,2	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №1	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ТП1-ТП2	10	17,4	34,8	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №2	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-ТП3	10	50,5	100,9	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №3	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-ТП4	10	50,5	100,9	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №4	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-ТП5	10	47,0	94,1	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №5	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-ТП6	10	28,4	56,7	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №6	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-ТП7	10	20,9	41,8	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №7	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-ТП8	10	59,1	118,2	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №8	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-СTД1	10	36,4	----	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №9	ТЛК-10-100-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-СTД2	10	36,4	----	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №10	ТЛК-10-100-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-СTД3	10	36,4	----	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №11	ТЛК-10-100-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-СTД4	10	36,4	----	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №12	ТЛК-10-100-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-TП9	10	27,9	55,7	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №13	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-TП10	10	50,1	100,2	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №14	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-TП11	10	32,6	65,2	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №15	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-TП12	10	32,6	65,2	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №16	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-TП13	10	32,5	64,9	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №17	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-TП14	10	21,1	21,1	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №18	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1
ГПП-TП15	10	123,1	246,1	3,5	16	ВБКЭ-10-20/630-У3 №19	ТЛК-10-600-0,5/10Р	ТЗЛМ-10У1

7.4 Выбор трансформаторов тока в ячейках КРУ

В ячейках КРУ типа К-63 устанавливаются трансформаторы тока типа ТЛК-10. Рассмотрим подробно выбор трансформаторов тока на вводе в КРУ, трансформатор тока в цепи секционного выключателя того же типа, а трансформаторы тока на других присоединениях рассчитываются аналогично, их типы представлены в таблице 7.4.1.

Условия выбора, расчетные параметры сети и каталожные данные /3/ трансформаторов тока на вводе в КРУ указаны в таблице 7.4.1.

Таблица 7.4.1 - Выбор трансформаторов тока на вводе в КРУ ГПП

Условия выбора	Расчетные параметры сети	Каталожные данные ТЛК-10-1-3000-У3-0,5/10Р
	uУСТ = 10 кВ	uНОМ = 10 кВ
	IУТЯЖ = 769,823 А	IНОМ = 3000 А
	iУД = 16,14 кА	iДИН = 81 кА
	ВК = 58,3	= 2977

Для проверки выбранного трансформатора тока по вторичной нагрузке составляем схему включения трансформаторов тока и измерительных приборов (рисунок 10). Перечень измерительных приборов в цепи понижающего трансформатора на стороне НН определяется по таблице 4.11 /9/.

Рисунок 7.4.1 – Схема включения трансформаторов тока и приборов

Для проверки трансформаторов тока по вторичной нагрузке, пользуясь схемой включения и каталожными данными приборов [Неклепаев], определяем нагрузку по фазам для наиболее нагруженного трансформатора тока ТА (таблица 7.4.2.).

Из таблицы 7.4.2 видно, что наиболее загружен трансформатор тока фазы А.

Таблица 7.4.2

Прибор	Тип	Нагрузка фазы, В*А
Ваттметр Амперметр Счетчик многофункциональный микропроцессорный серии ЕвроАльфа	Д-335 Э – 335 ЕА05	А	В	С
		0,5 0,5 2	- - -	0,5 - 2

Итого: 3 2,5

Общее сопротивление приборов

r приб =

где I₂ – номинальный ток прибора (вторичный).

Допустимое сопротивление проводов

r _пров = r_2ном - r_приб - r_конт = 0,4 – 0,12 – 0,05 = 0,23 Ом

где r _2ном = 0,4 Ом – по каталогу, для класса точности 0,5 [4,5]

r_конт = 0,05 Ом – для трех приборов

Для подстанции с высшим напряжением 110 кВ принимаем кабель с медными жилами, ориентировочная длина которого в ячейке на линии 10 кВ 4м [Неклепаев], трансформаторы тока соединены в неполную звезду, поэтому

l_расч = , тогда сечение

q =

По условию механической прочности принимаем контрольный кабель ВВГнг 3*2,5 с жилами сечение 2,5мм² [13].