Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Станции курсач.doc
Скачиваний:
40
Добавлен:
22.12.2018
Размер:
1.28 Mб
Скачать

3 Вибір комутаційного обладнання на підстанції

3.1 Вибір комутаційного обладнання для нижньої сторони пс3

Вибір вимикачів потужності

Вимикачі потужності вибираються за умовами:

1) по номінальній напрузі:

; (3.1)

2) по робочому струму:

; (3.2)

3) по комутаційній здатності на симетричний струм КЗ:

, (3.4)

де – діюче значення періодичної складової струму КЗ у момент часу після початку розмикання контактів вимикача;

– номінальний струм відключення вимикача;

4) по комутаційній здатності на асиметричний струм КЗ:

, (3.5)

де – діюче значення аперіодичної складової струму КЗ у момент початку розмикання контактів вимикача,

– номінальне значення відносного вмісту аперіодичної складової в струмі КЗ, що відключається.

, (3.6)

де – час від початку КЗ до розходження контактів:

, (3.7)

де – мінімальний час дії релейного захисту, – власний час відключення вимикача;

5) по електродинамічній стійкості:

(3.8)

де – амплітудне значення наскрізного струму КЗ;

6) по термічній стійкості:

, (3.9)

де – розрахунковий тепловий імпульс,

– струм термічної стійкості,

– час дії струму термічної стійкості.

(3.10)

Виберемо вимикач Q5 (СВ)

Вибираємо вакуумний вимикач ВВ/TEL-10-12,5/630 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

Iн = 630А;

Iн відкл = 32 кА;

Iкз(ном) =12,5 кА;

t0 = 0,03 с;

tc.в. = 0..0,035 с (беремо 0,015);

tрз.мін. = 0,8 с

= 0,4.

Рисунок 3.1 – Зовнішній вигляд вакуумного вимикача ВВ/TEL

Навантаження, яке задано на шинах 10кВ:

(кА);

(А).

Зробимо перевірку вимикача:

1. по номінальній напрузі:

;

2. по робочому струму:

;

3. по допустимому струму КЗ:

;

4. по комутаційній здатності на асиметричний струм КЗ:

;

;

;

;

;

5. по електродинамічній стійкості:

;

6. по термічній стійкості:

;

;

.

Оцінивши розрахунки, робимо висновок – вимикач відповідає всім необхідним вимогам і може бути використаний на підстанції.

Вибираємо вимикачі Q3 і Q4 з такими параметрами :

Вибираємо вакумний вимикач ВВ/TEL-10-12,5/1000 з такими параметрами

Uн = 10 кВ;

Iн = 1000А;

Iн відкл = 32 кА;

Iкз(ном) =12,5 кА;

t0 = 0,03 с;

tc.в. = 0..0,035 с (беремо 0,015);

tрз.мін. = 0,8 с

= 0,4.

Навантаження котре задано на шинах 10кВ:

(кА);

(А).

Зробимо перевірку вимикача:

1. по номінальній напрузі:

;

2. по робочому струму:

;

3. по допустимому струму КЗ:

;

4. по комутаційній здатності на асиметричний струм КЗ:

;

;

;

;

;

5. по електродинамічній стійкості:

;

6. по термічній стійкості:

;

;

.

Оцінивши розрахунки, робимо висновок – вимикач відповідає всім необхідним вимогам і може бути використаний на підстанції.

Вибір роз’єднувачів

Роз’єднувачі та віддільники вибираються за наступними умовами:

  1. по номінальній напрузі:

, (3.11)

де – номінальна напруга електроустановки де передбачається установка комутаційного апарату; – номінальна напруга комутаційного апарату,

  1. по робочому струму:

, (3.12)

де – максимальний струм, який може протікати через комутаційний апарат в нормальному режимі роботи; – номінальний струм комутаційного апарату;

  1. по конструктивному виконанню;

  2. по електродинамічній стійкості:

, (3.13)

де – розрахунковий ударний струм при трифазному КЗ; – струм динамічної стійкості комутаційного апарату (граничний наскрізний струм КЗ згідно паспортних даних на комутаційний апарат);

  1. по термічній стійкості:

або . (3.14)

Заземлюючі ножі та короткозамикачі вибираються по тим же умовам за виключенням робочого струму.

Вибір роз'єднувача QS 9, і роз'єднувача QS 10:

Марка роз'єднувача РВ-10/1000-1 УХЛ4;

Номінальні параметри роз'єднувача:

Uн = 10 кВ;

Iн = 1000 А;

Iт = 20 кА;

ідин = 51 кА;

tт = 3 c;

tвідкл = 1с.

Зробимо перевірку роз'єднувачів:

1. по номінальній напрузі:

,

  1. по робочому струму:

,

  1. по електродинамічній стійкості:

,

  1. по термічній стійкості:

або .

Розрахункові дані:

,

Каталожні дані:

,

.

Ці роз'єднувачі відповідають всім необхідним вимогам і можуть бути використані для підстанції.

Вибір роз'єднувача QS 11, QS 12 і QS 13

Марка роз'єднувача РВ-10/1000 УХЛ4

Номінальні параметри роз'єднувача:

Uн = 10 кВ;

Iн = 1000 А;

Iт = 20 кА;

ідин = 51 кА;

tт = 3 c;

tвідкл = 1с.

Зробимо перевірку роз'єднувачів:

1. по номінальній напрузі:

,

  1. по робочому струму:

,

  1. по електродинамічній стійкості:

,

  1. по термічній стійкості:

або .

Розрахункові дані:

,

Каталожні дані:

,

.

Ці роз'єднувачі відповідають всім необхідним вимогам і можуть бути використані для підстанції. Роз'єднувачі QS12, QS13, вибираємо тієї ж марки, що і перевірений QS11, оскільки вони мають однакові параметри.

Вибір трансформаторів власних потреб TV1 - TV 4

Для забезпечення власних потреб на підстанції виберемо трансформатори два трансформатори ТМ-63 з такими параметрами:

– потужність 63 кВА;

– напруга ВН 10 кВ;

– напруга НН 0,4 кВ.

Вибір трансформаторів струму ТА-3, ТА-4, ТА-5

ТС вибираються за умовами:

1. по номінальній напрузі за формулою 3.11 :

,

2. по робочому струму за формулою 3.12:

,

3. по термічній стійкості за формулою 3.14:

,

4) по електродинамічній стійкості за формулою 3.13:

,

5) по опору навантаження:

, (3.15)

де Zном – опір вторинній мережі,

Z2 – допустимое значення опору вторинного ланцюга.

, (3.16)

де Zпров – опір провідників,

Zконт – опір контактів,

Zприл – опір приладів.

, (3.17)

де STС – номінальне навантаження ТС,

Iном – номінальний струм вторинних ланцюгів.

Виберемо ТС для лінії, що відходить, від трансформатора по НН. Вибираємо трансформатор струму марки ТЛК-10 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

I1н = 800 А;

I2н = 5 А;

Iт = 64,5 кА;

ідин = 169 кА;

S2зах = 30 ВА;

tт = 0,75 с;

tвідкл = 0,775 с;

Клас точності 0,5.

Виконаємо перевірку ТС:

  1. по номінальній напрузі:

  1. по робочому струму:

3. по термічній стійкості за формулою:

,

.

53,9<3120,2 – умова по термічній стійкості виконується.

4. ударний струм КЗ , струм електродинамічної стійкості ТС.

23,18<169 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

5. допустиме значення опору вторинному ланцюгу (3.17):

До трансформатора струму підключається прилад релейного захисту МРЗС (Z=0,06Ом), амперметр (Z=0,1Ом), ватметр (Z=0,09Ом) і лічильники енергії (Z=0,07Ом).

Опір всіх приладів дорівнює: .

Опір контактів: .

Довжина проводів дорівнює L=60м (в один бік), провід алюмінієвий ρ=0,028Ом*мм2/м, переріз S=3,5мм2. Опір дроту:

,

.

1,2<0,9 умова по опору навантаження виконується.

Паралельно даному трансформатору струму вибираємо аналогічний, але тільки вимірник з класом точності 0,2.

Трансформатори струму на лініях виберемо по максимальній потужності на кожній лінії 10кВ, що відходить, S=1МВА.

Виберемо ТС на напругу 10кВ і номінальний струм 57,7 А. ТС марки ТЛК-10 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

I1н = 75 А;

I2н = 5 А;

Iт = 10 кА;

ідин = 26 кА;

S2зах = 30 ВА;

tт = 0,65 с;

tвідкл = 0,675 с;

Клас точності 0,5

Перевіримо ТС за умовами 3-5.

3) Розрахунковий тепловий імпульс:

,

.

53,9<65 – умова термічної стійкості виконується.

4) Ударний струм КЗ, струм електродинамічної стійкості ТС .

23,18<26 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

5) Допустиме значення опору вторинному ланцюгу:

.

Оскільки устаткування, що підключається до всіх трансформаторів, однакове і довжина проводів однакова, то і опір вторинної мережі дорівнює опору, розрахованому у попередньому випадку .

1,2<0,9 умова по опору навантаження виконується.

Виберемо ТС для СВ (ТА-5) на напругу 10кВ марки ТЛК-10 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

I1н = 400 А;

I2н = 5 А;

Iт = 31,5 кА;

ідин = 81 кА;

S2зах = 30 ВА;

tт = 0,7 с;

tвідкл = 0,725 с;

Клас точності 0,5

Перевіримо ТС за умовами 3-5.

3) Розрахунковий тепловий імпульс:

,

.

13,48<694,58 – умова термічної стійкості виконується.

4) Ударний струм КЗ, струм електродинамічної стійкості ТС .

23,18<81 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

5) Допустиме значення опору вторинному ланцюгу:

.

Оскільки устаткування, що підключається до всіх трансформаторів, однакове і довжина проводів однакова, то і опір вторинної мережі дорівнює опору, розрахованому у попередньому випадку .

1,2<0,9 умова по опору навантаження виконується.

Вибір трансформаторів напруги на стороні 10 кВ

Рисунок 3.2 - Зовнішній вигляд НАМИ -10-95

ТН вибираються за умовами:

1) по номінальній напрузі;

2) по потужності вторинних обмоток:

, (3.18)

де S2 – потужність всіх вимірювальних приладів,

S2ном – потужність ТН.

Трансформатор напруги виберемо марки НАМИ-10-95 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

Uвт = 100 /;

Клас точності 0,5;

Номінальне вторинне навантаження 200ВА;

Гранична потужність первинної обмотки 1кВА;

Перевіримо ТН по умові 2.

Потужність основних приладів приведена зображена в таблиці 3.1

Таблиця 3.1 – Розрахунок навантаження ТН

Найменування і тип приладу

Потужність

приладу

cosφ

sinφ

P, Вт

Q, ВА

Вольтметр

2,0ВА

1,0

2,0

2,0

Ватметр

3,0ВА

1,0

3,0

3,0

Лічильник активної енергії

4,0ВА

0,38

4,0

4,0

11,27

Лічильник реактивної енергії

6,0ВА

0,38

6,0

6,0

6,04

Повна потужність всіх приладів розраховується по формулі:

, (3.19)

.

22,9<200ВА – умова по потужності вторинних обмоток виконується.

Вибір заземлювачів на стороні 10 кВ

Заземлювачі вибираються за умовами:

1) по номінальній напрузі формула (3.1);

2) по електродинамічній стійкості формула (3.8);

3) по термічній стійкості формула (3.9).

Виберемо заземлювачі на номінальну напругу 10 кВ марки UW-12/Z/160 польської фірми ZWAE з такими параметрами:

UH=12 кВ;

fH=50 Гц;

Iт = 16кА;

tт = 3 c;

ідин = 40 кА.

Перевіримо вимикач за умовами 2-3.

2) Ударний струм КЗ, струм електродинамічної стійкості .

23,18<40 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

3) Розрахунковий тепловий імпульс:

,

Каталожний тепловий імпульс:

.

53,9<798 – умова по електродинамічній стійкості виконується.

Аналогічно вибираємо решту заземлювачів.

Вибір запобіжників на стороні 10 кВ

Запобіжники вибираються за умовами:

1)по номінальній напрузі;

2)по робочому струму;

3)по струму відключення:

, (3.20)

де – граничний струм, що відключається.

Запобіжники F1-F4 вибираємо на напругу 10 кВ. Струм, який проходить через запобіжники, обумовлений потужністю ТВП (S=63 кВА), він рівний:

Виберемо запобіжник ПКТ 101 -10 з такими параметрами:

– номінальна напруга 10 кВ;

– номінальний струм 5 А;

– номінальний струм відключення 40 кА.

Початкове значення струму короткого замикання , номінальний струм відключення .

8,34<40 – умова по струму відключення виконується.

Запобіжники F2-F3 вибираємо на напругу 10 кВ. Струм, який проходить через запобіжники, обумовлений потужністю ТН (S=1 кВА):

.

Виберемо запобіжник ПКТ 101 -10 з такими параметрами:

– номінальна напруга 10 кВ;

– номінальний струм 2 А;

– номінальний струм відключення 40 кА;

Початкове значення струму короткого замикання , номінальний струм відключення .

8,34<40 – умова по струму відключення виконується.