Тема: Выбор сборных шин и ошиновки.

Исходные данные практическая работа №2.

Выбрать сборные шины и ошиновку в цепи трансформатора ТДЦ-250000 МВА на стороне ВН распределительного устройства 110 кВ, I_п.о = 18,6 кА; i_у =48,5 кА.

Решение:

 

5.1 Согласно ПУЭ сборные шины и ошиновка в ОРУ–110 кВ выбираются из условия нагрева

(5.1)

где I_доп – допустимый ток на шины выбранного провода; [3, П.5.1]

Максимальный ток в цепи трансформатора

(5.2)

где S_н.т. – номинальная мощность трансформатора;

 

5.2 Выбираем марку провода учитывая, что токоведущие части в ОРУ–35кВ и выше выполняются сталеалюминиевыми проводами

Принимаем расщеплённый провод: 2*АС-300/66 [3, П.5.1]

5.3 Проверить выбранный провод по условию коронирования

(5.3)

- Определить начальную критическую напряжённость

(5.4)

где r₀ – радиус провода;

m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности

провода (для многопроволочных проводов m=0,82)

 

- Определить напряжённость электрического поля вокруг расщеплённых проводов

 

(5.5)

где U = 1,1*U_ном. – линейное напряжение, кВ;

k – коэффициент, учитывающий число проводов в фазе [3, т.5.1]

n – число проводов в фазе;

r_экв. – эквивалентный радиус расщеплённых проводов [3, т.5.1]

Д_ср. – среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см;

(5.6)

где а = 20 см – расстояние между проводами в расщеплённом проводе,

в установках 110 кВ [3, с.56]

(5.7)

(5.8)

 

где Д =300 см – расстояние между соседними фазами для ОРУ-110кВ

[3, с.55]

 

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ПР.05.140206.4-07.05

Провода не будут коронировать, если наибольшая напряженность поля у поверхности любого провода не более 0,9*Е₀.

Условие выполняется.

 

5.4 Проверка на термическое действие тока короткого замыкания не производится, так как шины выполнены голыми на открытом воздухе.

5.5 Проверка проводов на схлестывание фаз не производится, так как

i_у = 48,5 кА ≤ 50 кА

 

5.6 Выбор ошиновки в цепи трансформатора

 

Ошиновка выполняется таким же проводом, что и сборные шины ОРУ,

то есть расщепленным проводом 2*АС-300/66

 

Практическая работа №6

 

Тема: Выбор выключателей и разъединителей

Цель работы:

- ознакомление с назначением выключателей и разъединителей, их конструкцией и областью применения;

- освоение методики выбора выключателя и разъединителя;

- расчет термической и электродинамической стойкости выключателя;

- расчет электродинамической стойкости разъединителя;

- развивать навыки работы с каталогами и справочной литературой;

- продолжить изучение ЕСКД и применение их на практике (при оформлении отчета).

Теоретический материал

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения электрических цепей в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов к.з. и включение на существующее короткое замыкание.

Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток I_ном. и номинальное напряжение U_ном.

В соответствии с ГОСТ 687-78Е выключатели характеризуются следующими основными параметрами.

1 Номинальный ток отключения I_{откл.ном} - наибольший ток к.з. (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению.

2 Допустимое относительное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения ,%, которое определяется по кривой (рис.6.1).

Если то принимают

Рисунок 6.1 – нормированное относительное значение апериодической составляющей.

3 Стойкость при сквозных токах характеризуется токами термической стойкости I_тер. и электродинамической стойкости I_дин. (действующее значение), i_дин. – наибольший пик (амплитудное значение); эти токи выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе.

4 Номинальный ток включения I_{вкл.ном} – ток к.з., который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений.

 

Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.

Разъединители играют важную роль в схемах электроустановок, от надежности их работы зависит надежность работы всей электроустановки, поэтому к ним предъявляют следующие требования:

- создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению;

- электродинамическая и термическая стойкости при протекании токов к.з;

- исключение самопроизвольных отключений;

- четкое включении и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, снег, ветер).

Порядок выполнения работы:

- повторение теоретического материала; [2, с.224-274] - внимательное изучение задания на практическую работу; - изучение алгоритма решения задачи;

- выполнение расчета по заданному алгоритму.

В результате выполнения практической работы студент должен

знать:

- типы разъединителей и выключателей, их конструкции, принцип действия и область применения;

- основные характеристики выключателей и разъединителей;

- требования, предъявляемые к выключателям и разъединителям;

- критерии выбора выключателей и разъединителей.

уметь:

- использовать расчетные зоны по токам к.з для определения времени воздействия токов к.з.;

- работать с диаграммами и техническими каталогами;

- выполнять расчет по заданному алгоритму индивидуальной задачи;

 

Исходные данные:практическая работа №2.

Выбрать выключатель и разъединитель в цепи трансформатора, включенного к РУ ВН, на сборных шинах которого, были рассчитаны трехфазные токи короткого замыкания в точке к-1.

 

Алгоритм решения

1 Произвести выбор выключателя и разъединителя

1.1 По напряжению:

; (6.1)

где - установленное напряжение;

- номинальное напряжение выключателя и разъединителя.

1.2 По току:

; (6.2)

, А (6.3)

где - номинальная мощность трансформатора.

1.3 По отключающей способности:

(6.4)

где - номинальный ток отключения выключателя (разъединителя);

[3, П.6.1; 6.2]

- суммарное значение периодической составляющей тока к.з в момент отключения [3, с. 34]

1.4 Выбрать по каталогу выключатель [3, П. 6.1] и разъединитель [3, П.6.2]

 

1.5 Проверить возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания

, кА (6.5)

где - номинальное допустимое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени ;

- нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, %; [3, с. 62]

- суммарное значение апериодической составляющей тока к.з. в момент отключения [3, с. 34]

1.6 Если: , а , то произвести проверку по отключающей способности по полному току к.з:

(6.6)

1.7 Проверить выключатель и разъединитель на электродинамическую стойкость:

; , кА (6.7)

где - действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з; [3, П.6.1; 6.2]

- наибольший ток электродинамической стойкости [3, П.6.1; 6.2]

; - суммарное значение периодической составляющей и ударного тока к.з, соответственно [3, с. 34]

 

1.8 Проверить выключатель и разъединитель на термическую стойкость по тепловому импульсу:

(6.8)

, кА² ×с (6.9)

где t_отк , с – время, определенное по расчетной зоне при к.з; [3, с.56-57]

- постоянная времени затухания; [3, т.2.3]

- суммарное значение периодической составляющей тока к.з, кА [3, с.34]

, кА² ×с (6.10)

где - ток термической стойкости, кА; [3, П.6.1; 6.2]

- время термической стойкости, с; [3, П.6.1; 6.2]

Полученные данные занести в таблицу 6.1

Таблица 6.1 расчетные и каталожные данные выключателя и разъединителя
Расчетные данные	Каталожные данные
Выключатель	Разъединитель
		-
		-
		-

Пример выполнения практической работы № 6

Тема: Выбор выключателей и разъединителей

Исходные данные практическая работа №2, выбрать выключатели и разъединители в ОРУ-110 кВ.

Решение:

1 Произвести предварительный выбор выключателя и разъединителя

[3, П.6.1 и 6,2] по известным параметрам, результаты проверки и технические характеристики аппаратов снести в таблицу 6.1

 

Таблица 6.1 – технические характеристики выключателя и разъединителя

 

Расчётные данные	Каталожные данные Выключатель ВГТ-110	Каталожные данные Разъединитель РПД-110
Тип привода	ППрК	- -   ПД-1У1

Изм.

Лист

№ документа

Подпись

Дата

Лист

ПР.06.140206.4-07.05 ДП. 1001. 2-00. 3883. ПЗ.

Разработал

Коньков

Проверил

Николаева

Рецензент

Н. Контроль

Утвердил

Выбор выключателя и разъединителя

Литер

Листов

ЧЭнК

1.1 Максимальный ток в цепи трансформатора

(6.1)

где S_н.т. – номинальная мощность трансформатора;

1.2 Тепловой импульс от действия тока короткого замыкания

(6.2)

Практическая работа №7

 

Тема: Выбор трансформаторов тока и напряжения в заданной цепи

 

Цель работы:

- научиться производить выбор трансформаторов тока и напряжения;

- научиться производить выбор измерительных приборов для заданной цепи;

- развивать навыки работы с каталогами и справочной литературой;

- научиться составлять схемы подключения измерительных приборов к измерительным трансформаторам тока и напряжения;

- продолжить изучение ЕСКД и применение их на практике (при оформлении отчета).

Теоретический материал

Контроль за режимом работы основного и вспомогательного оборудования на электростанциях и подстанциях осуществляется с помощью контрольно-измерительных приборов.

В зависимости от особенностей режима работы даже на аналогичных присоединениях количество контрольно-измерительных приборов может быть различным. В таблице 7.2 приведен рекомендуемый перечень измерительных приборов.

Трансформатор тока предназначен для уменьшения первичного тока до значений, наиболее удобных для измерительных приборов и реле (1 или 5 А), а также для отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения.

Трансформатор тока имеет замкнутый магнитопровод 2 и две обмотки – первичную 1 и вторичную 3. Первичная обмотка включается последовательно в цепь измеряемого тока I₁, ко вторичной обмотке присоединяются измерительные приборы, обтекаемые током I₂.

 

Рисунок 7.1 – схема включения трансформатора тока

1 – первичная обмотка;

2 – магнитопровод;

3 – вторичная обмотка.

Токовые цепи измерительных приборов и реле имеют малое сопротивление, поэтому трансформатор тока нормально работает в режиме, близком к режиму к.з.