Электродинамическую стойкость

 

 

Для нормальной работы трансформаторной подстанции, ее ремонта и обслуживания, производства включений, отключений и переключений, а

 

также для защиты аппаратов потребителей и токоведущих частей от непреднамеренных режимов применяются различные коммутационные аппараты, которые должны выбираться в соответствии с вычислительными максимальными расчетными величинами для нормального режима и короткого замыкания. Для их выбора сравнивают указанные расчетные величины с допускаемыми значениями для токоведущих частей и

 

высоковольтного оборудования.

 

 

Условия выбора и проверки кабелей на термическую устойчивость для линии Ввода 110 кВ

мм²

Iн. дин,=60кА> Iуд=57кА

 

Для линии Л1-5

мм²

 

Для линии Д1

мм²

 

Для линии Д2

мм²

 

Для линии Д3,4

мм²

 

Для линии Д5

мм²

 

Все выбранные проводники соответствуют требованиям по термической стойкости.

Проверка кабелей на невозгорание

 

 

Методика проверки кабеля на невозгорание заключается в расчете температуры жил кабеля в конце короткого замыкания и сравнении ее с

 

допустимой.

 

1. Определим начальную температуру жил кабеля (до короткого

 

замыкания).

 

За начальную температуру принимают максимально возможную

 

температуру предшествующего режима.

 

Т= Т₀ + (I²/I_дд²) ∙ (Т_доп-Т_0расч),

 

где Т₀ – фактическая температура окружающей среды во время

 

короткого замыкания,⁰С (при прокладке в воздухе Θ₀ = 30⁰С);

 

Т_Доп–расчетная длительно допустимая температура жилы,⁰С(длякабелей с пропитанной бумажной изоляцией на напряжение 1 кВ - 80 ⁰С, 6 кВ

 

– 65 ⁰С, 10 кВ – 60⁰С; для кабелей с пластмассовой изоляцией - 70 ⁰С и для кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена - 90 ⁰С);

 

Т_0расч–расчетная температура окружающей среды,⁰С(для земли- 15⁰С,

 

для воздуха - 25 ^0С).
Т = 30 + (86,2^2/250^2)∙(80-25) =38,4^0С
2. Определяется значение коэффициента К
К =b∙IКЗ^2 ∙tО/F^2,

 

где b – постоянная, м⁴/(кА² · с), для алюминиевых жил -45,65, для медных – 19,58;

I_КЗ–максимальное установившееся значение тока трехфазногокороткого замыкания на шинах источника питания с учетом подпитки от электродвигателей 6-10 кВ, кА.

tО–время протекания тока короткого замыкания,с.
tО =tМТЗ ВВ +tР +tВ +tА,
где tМТЗ ВВ – время действия МТЗ резервной защиты (на вводе на секцию
в РП (ГПП) равно 1,25 с.;
tР–	время срабатывания электромеханических реле	или
микропроцессорных защит (0,05 с.);
tВ–время отключения масляного(0,1с.)или вакуумного(0,03с.)
выключателя;
tА–	эквивалентная постоянная времени затухания апериодической

 

составляющей тока короткого замыкания от удаленных источников, равная

 

0,1 с для сети 6-10 кВ.

 

t_О=1,25 +0,05 +0,03 +0,1=1,43с.

 

К =45,65∙6,8²∙1,43/120²=0,32.

 

3.Определяется температура жил в конце короткого замыкания

 

ТК =Т ∙ е^К + а (е^К – 1),
где а –	величина,	обратная	температурному	коэффициенту

 

электрического сопротивления при 0 ⁰С, равная 228 ⁰С.

 

Т_К =38,4∙е^0,32+228 (е^0,32–1)=150⁰С.

 

Предельно допустимые температуры нагрева проводников, при которых кабели пригодны к дальнейшей эксплуатации после отключения короткого замыкания, для сталеалюминиевых проводов составляет 200 ⁰С.

 

Отсюда следует вывод о невозгораемости кабеля при коротком замыкании и о возможности его нормальной дальнейшей эксплуатации после отключения короткого замыкания.

Таблица 5.3.1

Линия	Sp, МВа	Iном, А	Тип проводника	Iдоп, А	F,мм	ТК
ДН-1	1,28		ААБл		3х50
ДН-2	0,8		ААБл		3х50
ДН-3	2,13		ААБл		3х120
ДН-4	2,13		ААБл		3х120
ДН-5	2,6		ААБл		3х150
ЭН-1	1,7		ААБл		3х50
ЭН-2	1,94		ААБл		3х50
ЭН-5	3,7		ААБл		3х120

Выбор электрооборудования.

 

Оборудование, которое выбирается на напряжение 110 кВ,

 

рассчитывается для линии с наибольшим током КЗ.

 

Таблица 6.1 - Разъединители в ОРУ 110 кВ

Параметры выбора	Тип разъединителя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	РНД(3)-110Б/1000	110 кВ	110 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	174 А	1000 А
iу< iпр.скв,к А	54,3 кА	80 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	837,5 кА^2с	19200 кА^2с

 

Принимаем разъединители типа РНД(3)-110Б/1000 с приводом ПРН-110В.

Таблица 6.2 Выключатели в ОРУ 110 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ВГП-110-40/2000У1	110 кВ	126 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	174 А	2000 А
iу< iпр.скв,к А	54,3 кА	80 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	837,5 кА^2с	4800 кА^2с
Iп<Iоткл.ном, кА	21,4 кА	40 кА

Выбор РУ 10 кВ

При выборе коммутационных аппаратов ориентируемся на установку в одном распределительном устройстве однотипных аппаратов, что упрощает их эксплуатацию.

Произведем расчет тока для линии с максимальной нагрузкой.

РУ 10 кВ применяем КРУ закрытого типа – КМ -1

Наибольший ток, А:

 

Присоединение трансформатора и секционный выключатель А

Присоединение с наибольшей мощностью

А

Таблица 6.3 РУ 10 кВ КМ -1

Параметры выбора	Тип КРУ	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	КМ -1	10 кВ	10 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	1293 А	1600 А
iу< iпр.скв,к А	17,2 кА	81 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	70,3 кА^2с	3200 кА^2с
Iп<Iоткл.ном, кА		21,4 кА	40 кА

 

В выбраном КРУ устанавливаются следующее оборудование: выключатель типа ВБЭ-10,5.

 

В ячейке находится выключатель ВБЭ-10,5, встроенные разъединители трансформаторы тока ТЛК-10, сборные шины, заземляющие ножи.

 

 

Таблица 6.4 выключателем в цепи трансформатора и секционный ВБЭ-10,5/1600

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ВБЭ-10-,5/630	10 кВ	10 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	1293 А	1600 А
iу< iпр.скв,к А	19,1 кА	80 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	70,3 кА^2с	2980 кА^2с
Iп<Iоткл.ном, А	7,5 А	31,5 кА

 

Таблица 6.5 выключателем в цепи ЭН ВБЭ-10,5/630

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ВБЭ-10-,5/630	10 кВ	10 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	213 А	630 А
iу< iпр.скв,к А	19,1 кА	80 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	70,3 кА^2с	2980 кА^2с
Iп<Iоткл.ном, А	7,5 А	31,5 кА

 

Выбор РУ 6 кВ

При выборе коммутационных аппаратов ориентируемся на установку в одном распределительном устройстве однотипных аппаратов, что упрощает их эксплуатацию.

Произведем расчет тока для линии с максимальной нагрузкой.

РУ 6 кВ применяем КРУ закрытого типа – КМ -1 как и в РУ 10 кВ.

Присоединение трансформатора и секционный выключатель А

Присоединение с наибольшей мощностью

А

 

Таблица 6.6 РУ 6 кВ КМ -1

Параметры выбора	Тип КРУ	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	КМ -1	6 кВ	10 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	2155 А	2500 А
iу< iпр.скв,к А	19,1 кА	81 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	62,3 кА^2с	4800 кА^2с

 

С встроенным выключателем типа ВБЭ-10-,5/630

 

Таблица 6.7 выключатель в цепи трансформатора и секционный ВБЭ-10,5/2500

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ВБЭ-10-,5/2500	6 кВ	10 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	2155 А	2500 А
iу< iпр.скв,к А	17,2 кА	80 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	62,3 кА^2с	2980 кА^2с
Iп<Iоткл.ном, А	6,8 А	31,5 кА

Таблица 6.8 выключателем в ЭН ВБЭ-10,5/630

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ВБЭ-10-,5/630	6 кВ	10 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	213 А	630 А
iу< iпр.скв,к А	19,1 кА	80 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	65,3 кА^2с	2980 кА^2с
Iп<Iоткл.ном, А	7,5 А	31,5 кА

 

Таблица 6.9 - Параметры выбора трансформатора тока РУ 110 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ТФНД-110М-II-ХЛ	110 кВ	110 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	174 А	1000 А
iу< iпр.скв,к А	54,3 кА	75 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	837,5 кА^2с	2980 кА^2с
Z2 ≤ Z2 ном., Ом	2,5

 

 

Таблица 6.10 - Параметры выбора трансформатора тока в цепи трансформатора и секционный РУ 10 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ТЛК-10	10 кВ	12 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	1293 А	2000 А
iу< iпр.скв,к А	19,1 кА^2с	81 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	65,3 кА^2с	2980 кА^2с
Z2 ≤ Z2 ном., Ом	5,6 А

 

 

Таблица 6.11 - Параметры выбора цепи ЭН РУ 10 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ТЛК-10	10 кВ	12 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	213 А	630 А
iу< iпр.скв,к А	19,1 кА^2с	81 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	65,3 кА^2с	2980 кА^2с
Z2 ≤ Z2 ном., Ом	5,6 А

 

Таблица 6.12 - Параметры выбора трансформатора тока в цепи трансформатора и секционный РУ 6 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ТЛШ-10	6 кВ	12 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	2155 А	3000 А
iу<iпр.скв,к А	17,2 кА^2с	81 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	62,3 кА^2с	2980 кА^2с
Z2 ≤ Z2 ном., Ом	5,6 А

 

Таблица 6.13 - Параметры выбора трансформатора тока в цепи ЭН РУ 6 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	ТЛК-10	6 кВ	10 кВ
Iнорм.расч<Iн, А	2155 А	630 А
iу<iпр.скв,к А	17,2 кА^2с	81 кА
Вк<I^2тер.tтер, кА^2с	62,3 кА^2с	2980 кА^2с
Z2 ≤ Z2 ном., Ом	5,6 А

 

Таблица 6.14 - Параметры выбора трансформатора напряжения РУ 110 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	НАМИ-110-57	110 кВ	110 кВ
S2 ≤ S 2ном.	115 ВА	600 ВА
по классу точности	Класс точности 1

 

Таблица 6.15 - Параметры выбора трансформатора напряжения РУ 10 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	НАМИ-10-66	10 кВ	10 кВ
S2 ≤ S 2ном.	170 ВА	200 ВА
по классу точности	Класс точности 1

Таблица 6.16 - Параметры выбора трансформатора напряжения РУ 6 кВ

Параметры выбора	Тип выключателя	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсети.ном<Uн, кВ	НАМИ-10-66	10 кВ	10 кВ
S2 ≤ S 2ном.	170 ВА	200 ВА
по классу точности	Класс точности 1