- •М. Г. Шалимов, а. М. Сапельченко, ю. В. Кондратьев,
- •Содержание
- •2. Схемы внешнего электроснабжения и главных электрических соединений тяговых подстанций
- •2.1. Схемы внешнего электроснабжения
- •2.2. Схемы главных электрических соединений тяговых подстанций
- •3. Выбор токоведущих элементов
- •3.1. Выбор токоведущих частей
- •3.1.1. Расчет максимальных рабочих токов цепей тяговых подстанций напряжением 110 – 220 кВ
- •3.1.2. Расчет максимальных рабочих токов цепей тяговых
- •3.1.3. Выбор шин закрытого распределительного устройства
- •Допустимые значения температуры нагрева шин
- •3.1.4. Выбор шин открытого распределительного устройства
- •3.2. Выбор выключателей
- •3.3. Выбор разъединителей
- •4. Выбор контрольно-измерительной аппаратуры
- •4.1.Выбор трансформаторов тока
- •4.2. Выбор трансформаторов напряжения
- •5. Выбор источников оперативного тока
- •5.1. Выбор аккумуляторной батареи
- •5.2. Выбор подзарядного и зарядного агрегатов
3.3. Выбор разъединителей
Разъединители выбираются
по напряжению установки и номинальному току согласно выражениям (3.36) и (3.37);
роду установки (внутренняя или наружная);
конструктивному исполнению (однополюсные или трехполюсные, с заземляющими ножами или без них, с вертикальным или горизонтальным расположением ножей).
Выбранный разъединитель проверяется на электродинамическую и термическую стойкость согласно выражениям (3.38) и (3.39).
Выбранные коммутационные аппараты для всех ступеней напряжений (выключатели, разъединители) должны быть приведены в табл. 3.4 и 3.5.
4. Выбор контрольно-измерительной аппаратуры
4.1.Выбор трансформаторов тока
Трансформаторы тока (ТТ) выбираются:
по напряжению установки согласно выражению (3.36);
по номинальному току первичной обмотки
, (4.1)
где I1ном – номинальный ток первичной обмотки ТТ (ТТ выполняются на номинальные первичные токи: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200 (250), 300, 400 (500), 600 (750), 800, 1000, 1200, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000 и т.д., А. В скобках указаны номинальные токи ТТ, выполненных с секционированной первичной обмоткой);
по роду установки (внутренняя или наружная);
по классу точности (при питании расчетных счетчиков применяются ТТ с классом точности 0,5; щитовых приборов и контрольных счетчиков – с классом точности 1,0; релейной защиты и различных сигнальных устройств – с классом точности 3,0 и 10,0).
Таблица 3.4
Результаты выбора выключателей
Место установки |
Тип выклю-чателя |
Паспортные данные |
Расчетные данные | ||||||||
Uном, кВ |
Iном, А |
iпр, кА |
I2t, кА2·с |
Iном откл, кА |
Uном уст., кВ |
Iраб. макс., А |
iу, кА |
Bk, кА2·с |
Iк.з., кА | ||
Вводы тяговой подстанции, перемычка, первичная обмотка понижающего трансформатора
Ввод РУ-35 кВ, фидер районной нагрузки |
ВМТ-110М ВГТ-110
ВБЭТ-35II-25/630 |
110 110
35
|
1000 2500
630
|
52 40
52
|
1200 1200
1200
|
20 40
25
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.5
Результаты выбора разъединителей
Место установки |
Тип разъединителя
|
Паспортные данные |
Расчетные данные | ||||||
Uном, кВ |
Iном, А |
iпр, кА |
I2t, кА2·с |
Uном уст., кВ |
Iраб. макс., А |
iу, кА |
Bk, кА2·с | ||
Вводы тяговой подстанции |
РДЗ. 2-110/1600 |
110 |
1600 |
100 |
4800 |
|
|
|
|
Выбранный ТТ проверяется на термическую и динамическую стойкость.
При проверке ТТ на динамическую стойкость должно выполняться условие
, (4.2.)
где iу – ударный ток короткого замыкания в той точке цепи, где установлен ТТ, кА;
кдин – коэффициент динамической стойкости [6, 7, 8].
При проверке ТТ на термическую стойкость должно выполняться условие
, (4.3)
где Вк – тепловой импульс в той точке цепи, где установлен ТТ, А2∙с;
ктерм – коэффициент термической стойкости [5];
t – время термической стойкости [5], с;
При проверке ТТ по вторичной нагрузке должно выполняться условие
, (4.5)
где Z2 – вторичная нагрузка наиболее нагруженной фазы ТТ;
Z2ном – номинальная допустимая нагрузка ТТ.
Величина вторичной нагрузки (в зависимости от схемы соединения ТТ):
– включен один ТТ
; (4.6)
; (4.7)
– ТТ включен по схеме “неполная звезда”
; (4.8)
; (4.9)
– ТТ включен по схеме “звезда”
; (4.10)
; (4.11)
– ТТ включен по схеме “треугольник”
; (4.12)
; (4.13)
– ТТ включен на разность токов фаз
; (4.15)
, (4.16)
где сопротивление токовых цепей приборов и реле;
Sприб – мощность, потребляемая приборами и реле, Вт;
I2ном – номинальный ток вторичной обмотки ТТ, А;
rпр – сопротивление соединительных проводов, Ом;
rk – переходное сопротивление контактов (принимается равным 0,05 Ом при двух – трех приборах и 0,1 Ом – при большом числе приборов).
Для того, чтобы ТТ работал в заданном классе точности, должно выполняться условие
;
. (4.17)
Сечение соединительных проводов (контактных кабелей) определяется
, (4.18)
где – удельное сопротивление материала жил контактных кабелей (для контрольных кабелей с медными жилами – 0,0175 (Ом·мм2)/м, для контрольных кабелей с алюминиевыми жилами – 0,0283 (Ом·мм2)/м);
lрасч – расчетная длина соединительных проводов (контрольных кабелей), м;
l – длина соединительных проводов от места установки ТТ до места установки измерительных приборов и реле, м.
На тяговых подстанциях применяются контрольные кабели с медными жилами (контрольные кабели с алюминиевыми жилами не применяются в связи с возможностью нарушения их целостности из-за вибрации грунта и всех сооружений от проходящих поездов). Из условий механической прочности сечение жил контрольных кабелей выбирается не менее 2,5 мм2.
Результаты выбора трансформаторов тока должны быть приведены в таблице аналогичной табл.3.5.