Выбор и проверка аппаратуры РУ гпп и сечения КЛ

Проверка аппаратов и токоведущих частей РУ на термическую стойкость сводится к определению наибольшей температуры нагрева их токами К.3., для чего необходимо знать длительность К.3.

 

,

 

где t₃ - время действия релейной защиты;

t_n - полное время отключения выключателя;

При удаленном К.3. периодическая составляющая тока является незатухающей, поэтому

 

 

.

Выключатели распределительных устройств напряжением 35 кВ и выше выбираются обычно однотипными для всех цепей данного РУ и проверяются по более тяжелым условиям К.3.

Выключатели выбираются по номинальному току I_дл.ном, отключающей способности, а так же их проверяют на термическую стойкость и на динамическую стойкость.

Определение расчетных токов продолжительного режима на стороне ВН:

 

 

Расчетные токи на стороне Н.Н. при двух установленных трансформаторах:

 

 

где, - перспективная полная нагрузка на стороне Н.Н. на 10-летний период; = 53776,4 кВ×А»53,78×10³ кВ×А

Выбираю выключатель на ВН трансформатора - ВМТ -110Б-20/1000 УХЛ1, трехполюсный, U=110 кВ, категория изоляции - Б, номинальный ток отключения I _ном.=20 кА, предназначен для работы в районных с умеренным и холодным климатом.

 

Таблица 5. Выбор выключателя 110кВ

Расчетные данные

Каталожные данные

Условия выбора

U_уст = 110 кВ I_max = 273,5А I_по = 6,25 кА _уд = 8,84 кА

В_к = 117,4 кА²·cU_ном = 110 кВ

I_ном = 1000 А

I_дин. = 20 кА

_дин. = 52 кА

U_уст U_ном

I_max  I_ном

I_по  I_дин

_уд

 

Расчетные токи на шинах РП

 

Выбираем выключатели на отходящих линиях РУ ГПП и РУ РП. - ВМПЭ - 10-630-20 У3.

 

Таблица 6. Выбор выключателя 10кВ

Расчетные данныеКаталожные данныеУсловия выбора

U_уст = 10 кВ I_max = 363,82А I_по = 9,78 кА I_по = 11,17 кА _уд = 21,44 кА

_уд = 30,01 кА

В_к = 49,55 кА²·с

В_к = 145,98 кА²·сU_ном = 10 кВ

I_ном = 630 А

 

I_дин. = 20 кА

_дин. = 52 кА

 

 

U_уст U_ном

I_max  I_ном

 

I_по  I_дин

_уд

 

 

 

Разъединители выбираются по длительному номинальному току и номинальному напряжению, затем проверяется на термическую и динамическую стойкость.

Выбираю разъединитель РНД3-2-110/630 Т-1.

 

Таблица 7. Выбор разъединителя 110кВ

Расчетные данные

Каталожные данные

Условия выбора

U_уст = 110 кВ I_max = 273,5А I_по = 6,25 кА _уд = 8,84 кА

В_к = 117,4 кА²·сU_ном =110 кВ

I_ном = 630 А

I_дин. = 80 к

_дин. = 80 кА

U_уст U_ном

I_max  I_ном

I_по  I_дин

 

 

Трансформаторы тока.

На ВН выбираю следующие трансформаторы тока:

ТФЗМ -110Б-IУ1 и ТВТ -110-I-300/5 и ТФЗМ -35Б-II - 3000/5

 

Таблица 8. Выбор трансформаторов тока 110кВ

Расчетные данныеКаталожные данныеУсловия выбора

 U_уст = 110 кВ I_max = 273,5А _уд = 8,84 кА

В_к = 117,4 кА²·с

 

U_уст = 110 кВ

I_ном = 136,6 А

I_max = 273,5А

В_к = 117,4 кА²·с

 

 

U_уст = 10 кВ

I_ном = 1554,34 А

I_max = 3108А

_уд. = 8,84 кА

В_к = 117,4 кА²·с ТФЗМ -110Б- I У1

U_ном = 110 кВ

I_1ном = 300 А

_дин. = 62 кА

 

ТВТ -110- I -300/5

 

U_ном = 110 кВ

 

I_1ном = 300 А

I_1ном = 320 А

ТФЗМ -35Б- II - 3000/5

U_ном = 35 кВ

I_1ном = 3000 А

I_1ном = 3200 А

_дин. = 145 кА

 

 

U_уст U_ном

I_норм  I _1норм

I_max  I _{1 норм}

_уд

 

Для отключения токов нормального режима предназначены нагрузки ВН -16 (маломощный высоковольтный выключатель). Он имеет простейшее дугогасительное устройство с вкладышами из газогенерирующего материала. Значительную роль играют также специфические условия распределительных сетей, где коммутационные операции с помощью ВН -16 производятся, как правило без нагрузки или с отключением токов, значительно меньших, чем номинальный ток выключателя.

Наряду с выключателями нагрузки (ВН) широкое применение в городских сетях получили предохранители типа ПК, которые используются как для защиты отдельных элементов, так и для защиты автоматических устройств.

Предохранители ПК на стороне 6-10 кВ трансформатора предназначены для защиты сети от повреждений внутри трансформатора и коротких замыканий на стороне напряжения 6-10 кВ последнего.

Проверка выбранного сечения КЛ на термическую стойкость:

 

 

где, - значение установившегося тока К.3.

с - коэффициент, соответствующий разности выделенного тепла в проводнике после и до короткого замыкания; с = 0,95;

 

 

где t_n - приведенное время действия К.З.;

 - приведенное время действия апериодической и периодической составляющей;

 

 

Все выбранные сечения кабельных линий удовлетворяют условию:

 

F_эк.³ S_min

Релейная защита

Релейная защита элементов распределительных сетей должна отвечать общеизвестным требованиям, предъявленным ко всем устройствам релейной защиты: селективности, быстродействия, чувствительности, надежности.

Во всех устройствах релейной защиты предусмотрена возможность плавного или ступенчатого изменения параметров срабатывания (уставок) в определенных пределах. Расчет релейной защиты заключается в выборе уставок, отвечающих приведенным основным требованиям.

Расчет уставок максимальной токовой защиты отходящей кабельной линии КЛ -10 кВ.

 

Рис. 3. Отходящая кабельная линия

 

Выбор тока срабатывания МТ3 1 по условию:

 

 

где, к_н - коэффициент надежности, учитывающий погрешность реле и необходимый запас,

;

к_в - коэффициент возврата реле, ;

к_с.з.п. - коэффициент самозапуска, значение к_с.з.п. зависит от вида нагрузки и ее параметров, от схемы и параметров питающей сети, от выбранных параметров срабатывания защиты и автоматики;

I_{раб.мах} - максимальный рабочий ток (ток нагрузки) защищаемого элемента.

Рабочий максимальный ток линии принимается равным

Учитывая, что линия питает бытовую нагрузку, принимается по опыту эксплуатации , тогда

ток срабатывания реле защиты

 

,

 

где  - коэффициент схемы;

n_т - коэффициент трансформации трансформаторов тока;