Розрахунок і вибір високовольтного обладнання і перевірки його дію струмів короткого замикання

Вибір високовольтного обладнання виконується по номінальному струму, номінальній напрузі вимикаючи здатності, конструктивному виконанню і місцю установки.

Перевіряється на стійкість струмів короткого замикання, динамічну і термічну стійкість. Вибір високовольтного обладнання відбувається шляхом порівняння каталожних і розрахункових даних.

2.6.1 Вибір і перевірка високовольтного автоматичного вимикача.

На ГПП використовують мало об’ємні масляні, повітряні і вакуумні вимикачі. Високовольтні вимикачі вибирають по номінальному струму, номінальній напрузі, вимикаючій здатності, конструктивному виконанню і місцю установки, на основі порівняння довідникових даних з відповідними розрахунковими, вибираємо автоматичних вимикачів, для чого складаємо порівняльну таблицю.

 

Таблиця 4 - Порівняльні дані високовольтного автоматичного вимикача.

 

Параметри	Розрахункові дані	Каталожні дані
Позначення	Одиниці вимірювання	Величина	Позначення	Одиниці вимірювання	Величина
Номінальна напруга	Uн.1	кВ	10,5	Uн.а.	кВ
Розрахунковий струм	Іроз.=Ін.1	кА		Ін.а	А
Номінальний струм відключення	Ік.з.1	кА		Ін.в	кА
Потужність відключення	Sк.з.1	МВА		Sн.в.	МВА
Струм електродинамічної стійкості	іу .1	кА		Ід.с.	кА
Струм термічної стійкості	Іт.с.	кА		Ін.1 c/t	кА/с

 

2.6.1.1 Визначаємо розрахунковий струм:

, (61)

де = 400 кВА (з розрахунку і вибору кількості і потужності трансформаторів на підстанції);

напруга установки, кВ (з розрахунку і вибору високовольтної лінії живлення і величина напруги)

2.6.1.2 Визначаємо струм термічної стійкості:

, (62)

де =3,12 кА (з розрахунку струмів короткого замикання на високій і низькій стороні трансформатора);

t – час дії термічного струму [6] с. 186, t=3 c.;

– проведений час дії струмів короткого замикання:

, (63)

де - власний час відключення вимикача, с.;

– час спрацьовування релейного захисту (з умови курсового проекту),

2.6.1.3 З огляду на каталожні дані визначаємо потужності відключення автомата:

, (64)

де – номінальна напруга автомата [6] с. 186, ;

– номінальний струм відключення [6] с. 186,

У результаті порівняння каталожних і розрахункових даних вибираємо високовольтний вимикач току ВРС-10.

 

2.6.2 Вибір і перевірка трансформаторів струму:

Вибирають трансформатор струму по номінальному струму і напрузі, по навантаженню на первинній і вторинній обмотках, класу точності і припустимій похибці. Перевіряються на термічну і динамічну стійкість до струмів короткого замикання, на 10% похибку в мережах захисту

Навантаження вторинного кола для забезпечення роботи трансформатору струму потрібного класу точності, повинно бути

2.6.2.1 Визначаємо сумарну розрахункову потужність на вторинній обмотці трансформатора струму:

, (65)

де – сумарна розрахункова потужність на вторинній обмотці трансформатора струму, ВА;

– номінальний струм на вторинній обмотці трансформатора,

– питома провідність матеріалу, для міді м/Ом∙мм²;

– перетин дроту, який з’єднує прилади між собою, мм²;

– довжина дротів, які з’єднують між собою приладів, ;

– перехідний контактний опір, ;

– сумарна потужність приладів ввімкнених до вторинної обмотки трансформатора:

Таблиця 5 – Потужність вимірювальних приладів

Найменування	Фаза А	Фаза В	Фаза С
ВА	ВА	ВА
Амперметр	0,25	0,25	0,25
Струмова обмотка лічильника	2,5	-	2,5
Струмове реле		-

 

Таблиця – 6 Дані трансформатора струму

Параметри	Розрахункові дані	Каталожні дані
Позначення	Одиниці вимірювання	Величина	Позначення	Одиниці вимірювання	Величина
Номінальна напруга	Uн.1	кВ	10,5	Uн.т	кВ
Первинний струм	Ін.1	А	23,09	Ін.т	А
Потужність	S2роз.	ВА		S2ном.	ВА
Струм ударний	іу .1	кА	4,93	Ід.с.	кА
Струм термічної стійкості	Іт.с.р.	к	2831,16	Іт.с.∙𝜏	к	92,16

 

2.6.2.2 Визначаємо сумарну номінальну потужність на вторинній обмотці трансформатора струму:

, (66)

де – номінальна потужність на вторинній обмотці трансформатору струму, ВА;

– номінальний опір вторинної обмотки трансформатора, Ом;

2.6.2.3 Визначаємо струм термічної стійкості трансформатору струму:

, (67)

де – граничний струм термічної стійкості [6] с. 254, ;

– кратність термічного струму [6] с. 254, ;

– струм первинної обмотки трансформатору [6] с. 254, кА.

2.6.2.4 Визначаємо розрахунковий струм термічної стійкості:

, (68)

де – струм термічної стійкості роз’єднувача.

2.6.2.5 Визначаємо струм динамічної стійкості:

, (69)

де – табличне значення струму електродинамічної стійкості [6] с. 254, ;

На основі каталожних даних вибираємо трансформатор струму типу ТПОЛ-10.

2.6.3 Вибір трансформатора напруги:

Трансформатор напруги вибираємо по параметрам: класу точності і навантаження, яке визначається потужністю, що споживається котушками електровимірювальних приладів приєднуваних до даного трансформатора, а також на можливість контролю ізоляції в мережах з ізольованою нейтраллю. Трансформатори напруги не перевіряються на електродинамічну і термічну стійкість.

До вторинної обмотки трансформатора напруги підключаються наступні прилади:

 

Таблиця 7 – Потужність вимірювальних приладів

 

Найменування	Фаза А	Фаза В	Фаза С
ВА	ВА	ВА
Вольтметр	2,6	2,6	2,6
Обмотки напруги лічильника електричної енергії	1,5	-	1,5
Реле напруги		-

 

2.6.3.1 Визначаємо потужність приладів:

2.6.3.2 Визначаємо сумарну розрахункову потужність:

, (70)

Відповідно до умови каталожних даних вибираємо трансформатор напруги типу НОЛ-08-10-УТ2.