9 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей для заданных цепей

9.1 Выбор выключателей и разъединителей в цепи трансформатор- шина 110 кВ

Электрические аппараты выбираются по расчетным условиям нормального режима с последующей проверкой их работоспособности в аварийных режимах. При этом расчетные величины должны быть меньше либо равны номинальным каталожным данным.

I_НОРМ= ; I_MAX =590 А

Выбираем масленный выключатель типа ВГТ-110-40 по таблице п5.2[2] и разъединитель типа РДЗ-110-1000 по таблице п4.1[1]

Определяем номинальные токи по ветвям, приведенные к той ступени напряжения, где находится точка КЗ:

I_ном,_с=

I_ном,_г1-2= кА;

I_ном,_г3= кА;

;

,

,

_{Определяем время продолжительности короткого замыкания:}

= τ_рз+ τ_ов=0,01+0,025=0,035 с

Апериодическая составляющая тока к.з. в точке i_aτK1:

i_aτc= = =0,92 кА,

i_aτг= = =3,01 кА,

i_aτг= = =2,87 кА.

Находим I_n :

,

,

;

Расчетные и каталожные данные аппаратов сводим в таблицу 9.1

Таблица 9.1 Расчётные и каталожные данные

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
		Выключатель ВГТ-110/40	Разъединитель РДЗ-110-1000
UустUном	Uуст=110 кВ	Uном = 110 кВ	Uном= 110 кВ
Iмах Iном	Iмах= 590 A	Iном = 2500 А	Iном= 1000 А
IпIотк.ном	Iп= 8,01 кА	Iотк.ном= 40 кА	-------
iаiа.ном	iа = 6,8 кА	iа.ном = 14,14 кА	-------
IпоIдин	Iпо = 8,52 кА	Iдин = 40 кА	-------
iуiдин	iу = 21,75 кА	iдин = 102 кА	-------
ВкIт2tт	Вк= 2468кА2 с	3200 кА2 с	2976 кА2 с

Выбранный выключатель и разъединитель удовлетворяют всем необходимым условиям.

9.2 Выбор выключателей в цепи ТСН

Наибольший ток в цепи генератора:

Выбираем вакуумный выключатель типа ВВ/ТEL-10-31,5/1600 по таблице п5.2[2].

Расчетное время:

= τ_с.в+ τ_ов=0,03+0,08=0,04 с

Периодическая составляющая тока к.з.:

I_пτ= = =18,99 кА

Апериодическая составляющая тока к.з.:

i_аτ= = =14,17 кА

Расчетные и каталожные данные аппаратов сводим в таблицу 9.2

Таблица 9.2 Расчётные и каталожные данные

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
		Выключатель BB/TEL-10-31,5/1600
Uном≥Uуст	Uуст=6 кВ	Uном = 10 кВ
Iном≥Iрmax	Iмах= 1541 A	Iном = 1600 А
Iоткл≥Iп	Iп= 18,99 кА	Iотк.ном= 31,5 кА
iаном≥iа	iа = 14,17 кА	iа.ном = 17,82 кА
Iдин≥Iпо	Iпо = 23,63 кА	Iдин = 31,5 кА
iдин≥iу	iу = 58,35 кА	iдин = 80 кА
Iт2tт≥Вк	Вк= 189,85 кА2 с	3969 кА2 с

Выбранный выключатель удовлетворяют всем необходимым условиям.

9.3. Выбор сборных шин 110 кВ

Выбор сборных шин производим по Imax: Imax= 590А.

По ([1], таблице П.3.3) выбираем гибкий алюминиевый провод АС-240/32, d=21,6 мм,

Iдоп=605А Iдоп=605>Imax=590А

Выбранный провод на термическое действие не проверяем, так как шины выполнены голым проводом на открытом воздухе.

Проверка на схлестывание не проводится.

Проверка по условию коронирования:

Начальная критическая напряженность:

Е_о=30,3m(1+(0,299/r_o))=30,30,82(1+(0,299/1,66))=30,61кВ

где m=0,82 – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода

Напряженность вокруг провода:

Е=(0,354U)/(r_olg(1,26Dср/r_o))=(0,354115)/(1,66lg((1,26300)/1,66))=10,4 кВ

Где Дср=1,26Д – среднегеометрическое расстояние между фазами

Д – расстояние между фазами, принято для РУ – 110 кВ 300см

Условие проверки:

1,07 Е 0,9 Е_о

1,07·10,4 = 17,69кВ/см< 0,9·30,61=27,55 кВ/см

следовательно провод АС-240/32 проходит по условиям короны.

Выбор токоведущих частей от выводов 110 кВ автотрансформатора до сборных шин.

Токоведущие части выбираем по экономической плотности тока:

где jэ – экономическая плотность тока, при Тмах=5400ч jэ=1,0 А/мм² (по таблице 4.5 [1]).

Принимаем провод марки 2хАС-300/39, d=24 мм, I доп =2х710=1420 А.

Проверяем провода по допустимому току

Imах=1050< Iдоп=1420 А.

Проверка на термическое действии тока КЗ не производится, так как токоведущие части выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Так как Iпо,к1< 20кА , то шины на схлёстывание не проверяем.

Проверка по условиям коронирования может не производиться, так как выше показано, что провод данного сечения не коронирует.

9.4 Выбор сборных шин 6 кВ

Согласно ПУЭ сборные шины и ошиновка в пределах РУ по экономической плотности тока не выбираются, поэтому выбор производим по допустимому току. Наибольший ток в цепи генератора и сборных шин.

Imax=4346А

Принимаем шины коробчатого сечения алюминиевые (125х55х6,5)мм² (по таблице П.3.5. [1]) Сечение 1 шины 1370мм²

Iдоп=4640 А

Проверка сборных шин на термическую стойкость.

Минимальное сечение по условию термической стойкости

q_min= что меньше выбранного сечения, следовательно шины термически стойки, где С=91 по([1], таблице 3.14.)

Проверка сборных шин на механическую прочность.

Шины коробчатого сечения обладают большим моментом инерции, поэтому расчет производится без учета колебательного процесса в механической конструкции.

Принимаем, что швеллеры шин соединены жестко по всей длине сварным швом, тогда момент сопротивления Wу_о-у_о=100см³

δ_срmax=2,2· ·10^-8=2,2·

поэтому шины механически прочны.

Выбор ошиновки в цепи генератора. Ошиновка принимается одинакового сечения со сборными шинами.

9.5. Выбор комплектного токопровода

От выводов генератора до фасадной стены главного корпуса токоведущие части выполнены комплектным пофазно-экранированым токопроводом. По таблице 9.13 [2] выбираем ТЭНЕ – 6/5000-250 на Uном 6 кВ; Iном 5000А; iдин = 250 кА.

Наибольший ток в цепи генератора: Iмах = 4346 А.

Iмах = 4346 А< Iном = 5000А

По динамической стойкости: iу < iдин.

iу = 182,73кА < iдин=250кА

Выбираем заградители по таблица 5.19 [2] на типа ВЗ-2000-1,0У1, тип элемента настройки ЭНУ-1,0-40 и на 6 кВ типа ВЗ-1250-0,5У1, тип элемента настройки ЭНУ-0,5-40.

Выбор ограничителей перенапряжения.

Выбираем ограничители перенапряжения по [ , таблице 5.21.] на 110 кВ ОПН-110У1

10 Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей

10.1 Выбор выключателей и разъединителей в цепи генератора

Расчётный ток продолжительного режима в цепи генератор – определяется по наибольшей электрической мощности :

Iнорм

Imax= Iнорм/0,95= 505/0,95= 532А

Выбираем элегазовый выключатель ВВЭ-М-10-20-630 по таблице 4.4 Принимаем провод марки 2x АС-500/64

Выбранный сечение проводов удовлетворяют всем необходимым условиям.

Выбор выключателей и токоведущих частей для отходящих от 6 кВ:

Imax=1,4∙Iнорм= 1,4∙360,8=505,12А.