3.2 Выбор разъединителей.

Разъединители выбираются по длительному номинальному току номинальному напряжению, проверяются на термическую и электродинамическую стойкость.

Условия выбора разъединителей:

Расчетные величины	Каталожные данные разъединителя	Условие выбора
Uуст Iраб утяж iу Вк	Uном Iном Im дин Iт2, tт	Uуст≤ Uном Iраб утяж ≤Iном iу ≤Im дин Вк≤Iт2·tт

Расчетные величины для разъединителей те же, что и для выключателей.

По табл. 5.5 [2] выбираю разъединители:

Место установки и тип разъединителя	Расчетные величины	Каталожные данные разъединителя	Условие выбора
РУ-330 кВ РНД-330/3200 У1	Uуст=330 кВ Iраб утяж =849 А iу=48,51 кА Вк=82,3 (кА)2·с	Uном=330 кВ Iном=3200 А Im дин=160 кА Iт2· tт=7938 (кА)2·с Iт=63 кА, tт=2 с	330=330 849<3200 48,51<160 79,6<7938
РУ-110 кВ РНД-110/2000 У1	Uуст=110 кВ Iраб утяж =1470 А iу=76,42 кА Вк=264,1 (кА)2·с	Uном=110 кВ Iном=2000 А Im дин=100 кА Iт2· tт=4800 (кА)2·с Iт=40 кА, tт=3 с	110=110 1470<2000 76,42<100 204,5<4800
Шины генератора РВП-20/12500 У1	Uуст=15,75 кВ Iраб утяж =9994 А iус=197,61 кА Вк=70314 (кА)2·с	Uном=20 кВ Iном=12500 А Im дин=490 кА Iт2· tт=129600 (кА)2·с Iт=180 кА, tт=4 с	15,75<20 9994<12500 197,61<490 70314<129600

3.3 Выбор сборных шин и токоведущих частей.

3.3.1 Выбор сборных шин 330 кВ.

Так как сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, принимаю сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного присоединения, в данном случае укрупненному блоку генератор-трансформатор:

I_норм =S_{ном г}/(√3·U_ном)=2·259·10³/(√3·330)=453,15 А

Ток автотрансформатора, с учетом перегрузки:

I_{раб утяж ат}=к_пер·I_{ном ат}=1,4·S_{ном ат}/(√3·U_ном)=1,4·200·10³/(√3·340)=475 А

Ток отходящей ЛЭП, с учетом отказа одной из линий:

I_{раб утяж лэп}=S_{ном нагр}/(√3·U_ном·(n-1))=1580·10³/(√3·340·4)=671 А

Блочный трансформатор не может быть нагружен мощностью. большей, чем мощность генератора 259 МВА, поэтому

I_max=2·I_норм=2·453,15=906,3 А

По табл. П3.3 [4] принимаю провод АС-500/27; q=500 мм²; d=29,4 мм; I_доп=960 А; фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами D=450 см.

Проверка шин на схлестывание не проводится, так как I_по⁽³⁾<20 кА [4].

Проверка на термическое действие тока к.з. не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе [4].

Проверка по условиям коронирования:

По (4.31) [4] начальная критическая напряженность:

E₀=30,3·m·(1+0,299/√r₀)=30,3·0,82·(1+0,299/√1,47)=31,0 кВ/см

По (4.32) [4] напряженность вокруг провода:

E=0,354·U/(r₀·lg(1,26·D/r₀))=0,354·342/(1,44·lg(450·1,26/1,22))=31,52 кВ/см

Условие проверки по (4.34) [4]:

1,07Е≤0,9Е₀

1,07·31,52=33,73>0,9·31=27,9

Таким образом провод АС-500/27 по условиям короны не проходит.

Принимаю два провода в фазе: 2×АС-300/48; ; q=2×300 мм²; d=24,1 мм; I_доп=2×690=1380 А.

E₀=30,3·0,82·(1+0,299/√1,205)=31,6 кВ/см

E=k·0,354·U/(n·r₀·lg(1,26·D/r_эк))

k=1+2·r₀/a=1+2·1,205/40=1,06

r_эк=√(r₀·a)=√(1,205·40)=6,94 см

а=40 см –расстояние между проводами в фазе

k–коэффициент, учитывающий число проводов n в фазе

r_эк -эквивалентный радиус расщепления проводов

E=1,06·0,354·342/(2·1,205·lg(450·1,26/6,94))=27,85 кВ/см

1,07·27,85=29,80>0,9·31,6=28,44

Провод 2×АС-300/47 по условиям короны также не проходит.

Принимаю три провода в фазе: 3×АС-300/48; ; q=3×300 мм²; d=24,1 мм; I_доп=3×690=2070 А.

E₀=31,6 кВ/см

k=1+2·√3·r₀/a=1+2·√3·1,205/40=1,10

r_эк=³√(r₀·a²)=³√(1,205·40²)=12,45 см

E=1,10·0,354·342/(3·1,205·lg(450·1,26/12,45))=22,21 кВ/см

1,07·22,21=23,76<0,9·31,6=28,44

Провод 3×АС-300/47 по условиям короны проходит.

Окончательно принимаю провод 3×АС-300/47.

3.3.2 Выбор токоведущих частей от выводов укрупненного блока Г-Т до сборных шин 330 кВ.

Токоведущие части выполняю гибкими проводами.

Сечение выбираю по экономической плотности тока J_э=1,1 А/мм² (табл. 8 [1]):

q_э=I_норм/J_э=906,3/1,1=824 мм²

по условию коронирования:

q_кор=3·300=900 мм²

Принимаю три прововода в фазе 3×АС-300/48; q=3×300 мм²; d=24,1 мм; I_доп=3×690=2070 А.

Проверка по допустимому току:

I_max=906,3 А< I_доп=2070 А

Проверка на термическое действие тока к.з. не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе [4].

Окончательно принимаю провод 3×АС-300/47.

3.3.3 Выбор сборных шин 110 кВ.

Так как сборные шины по экономической плотности тока не выбираются, принимаю сечение по допустимому току при максимальной нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного присоединения:

Ток блочного трансформатора:

I_{норм т} =S_{ном г}/(√3·U_ном)=259·10³/(√3·110)=1359 А

Ток автотрансформатора, с учетом перегрузки:

I_{норм ат}=1,4·S_{ном ат}/(√3·U_ном)=1,4·200·10³/(√3·110)=1470 А

Ток отходящей ЛЭП, с учетом отказа одной из линий:

I_{раб утяж лэп}=S_{ном нагр}/(√3·U_ном·(n-1))=180·10³/(√3·115·5)=181 А

Наибольший ток течет от присоединения автотрансформатора:

I_max=I_{норм ат}=1470 А

По табл. П3.3 [4] принимаю 2×АС-400/23; q=2×400 мм²; d=26,6 мм;

I_доп=2·830=1660 А

Фазы расположены горизонтально с расстоянием между фазами D=300 см.

Проверка на термическое действие тока к.з. не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе [4].

Проверка по условиям коронирования не производится ( табл. 1.18 [2]).

Проверка шин на схлестывание:

I_по⁽³⁾=24,36 кА

Сила взаимодействия между двумя фазами по (4.27) [4]:

f=1,5·I_по⁽³⁾²·10^-7/D=1,5·24360²·10^-7/3=29,7 Н/м

Сила тяжести 1 м провода 2×АС-400/23 по табл. 7.35 [2]:

g=9,8·2·(1,089+0,172)=24,72 Н/м

Эквивалентное по импульсу время действия быстродействующей защиты:

t_эк=t_з+0,05=0,1+0,05=0,15

t_з=0,1 с –действительная выдержка времени защиты от токов к.з.

h=2,5 м –стрела провеса

√h/t_эк=√2,5/0,15=10,5

По диаграмме (рис. 4.9 [4]) для значения f/g=29,7/24,72=1,20 находим b/h=0,41, откуда b=0,41·2,5=1,025 м.

Допустимое отклонение фазы :

b_доп=(D-d-a_доп)/2=(3-0,266-0,45)/2=1,142 м

a_доп=0,45 м –наименьшее допустимое расстояние в свету между соседними фазами в момент их наибольшего сближения;

Схлестывание не произойдет, так как b<b_доп.

Принимаю выбранный провод 2×АС-400/22.

3.3.4 Выбор токоведущих частей от выводов блока Г-Т до сборных шин 110 кВ.

Токоведущие части выполняю гибкими проводами.

Сечение выбираю по экономической плотности тока J_э=1,1 А/мм² (табл. 8 [1]):

q_э=I_{норм т}/J_э=1359/1,1=1235 мм²

Принимаю четыре провода в фазе 4×АС-400/22; q=4×400 мм²; d=26,6 мм;

I_доп=4×830=3320 А.

Проверка по допустимому току:

I_max=1359 А< I_доп=3320 А

Проверка на термическое действие тока к.з. не производится, так как шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе [4].

Проверка по условиям коронирования не производится ( табл. 1.18 [2]).

Проверка шин на схлестывание (аналогично сборным шинам):

f=1,5·I_по⁽³⁾²·10^-7/D=1,5·24360²·10^-7/3=29,7 Н/м

g=9,8·4·(1,089+0,172)=49,44 Н/м

По диаграмме (рис. 4.9 [4]) для значения f/g=29,7/49,44=0,6находим b/h=0,21, откуда b=0,21·2,5=0,525 м.

b_доп=1,142 м

Схлестывание не произойдет, так как b<b_доп.

Принимаю выбранный провод 4×АС-400/22.

3.3.5 Выбор генераторного токопровода.

Для соединения турбогенератора ТВВ-220-2ЕУ3 с повышающим трансформатором принимаю по табл. 9.13 [2] пофазно-экранированный токопровод с электрически непрерывными кожухами марки ТЭКН-Е-20-10000-300 на номинальное напряжение 20 кВ, номинальный ток 10000 А, электродинамическую стойкость главной цепи 259 кА.

Проверяем токопровод:

I_max < I_ном; 9994 А <10000 А;

i_ус<i_дин; 197,61 кА<250 кА.

3.4 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения.

3.4.1 Выбор трансформаторов тока.

Трансформаторы тока для питания измерительных приборов выбирают по номинальному первичному и вторичному токам, по классу точности, проверяют на термическую и электродинамическую стойкость. При учебном проектировании, по вторичному току и классу точности выбор не производится.

Условия выбора трансформатора тока:

Расчетные величины	Каталожные данные	Условие выбора
Uуст Iраб утяж iу Вк	Uном I1ном Im дин Iт2, tт	Uуст≤ Uном Iраб утяж ≤I1ном iу ≤Im дин Вк≤Iт2·tт

По табл. 5.9 [2] выбираю трансформаторы тока:

Место установки и тип трансформатора тока	Расчетные величины	Каталожные данные трансформатора тока	Условие выбора
РУ-330 кВ ТФУМ-330А-10Р-1000/1А У1	Uуст=330 кВ Iраб утяж =849 А iу=48,51 кА Вк=82,3 (кА)2·с	Uном=330 кВ I1ном=1000 А Im дин=99 кА Iт2· tт=2980 (кА)2·с Iт=38,6 кА, tт=2 с	330=330 849<1000 48,51<99 79,6<2980
РУ-110 кВ ТФЗМ-110Б-III-У1-10Р-2000/1А У1	Uуст=110 кВ Iраб утяж =1470 А iу=76,42 кА Вк=264,1 (кА)2·с	Uном=110 кВ I1ном=2000 А Im дин=212 кА Iт2· tт=13872 (кА)2·с Iт=68 кА, tт=3 с	110=110 1470<2000 76,42<212 204,5<13872