Выбор электрооборудования по основным эксплуатационным характеристикам

3. ВЫБОР ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ

Электрические аппараты и проводники выбирают по расчетным условиям нормального режима (по номинальным напряжению и току). Также  проверяют на работоспособность в условиях анормальных режимов (допустимый нагрев продолжительным расчетным током, термическую и электродинамическую стойкость при коротких замыканиях, опасное сближение гибких проводников под действием электродинамических сил при КЗ, коммутационную способность (для коммутационных аппаратов)).

3.1 Выбор высоковольтных выключателей

Выключатели – это важнейшие коммутационные аппараты, предназначенные для отключения и включения цепей при любых режимах работы установок. К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования: надежное отключение любых токов; быстрота действия; пригодность для быстродействующего АПВ, т.е. возможность быстрого включения сразу же после отключения; возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше; легкость ревизии и осмотра контактов; взрыво- и пожаро-безопасность; удобство транспортировки и эксплуатации.

Для выбора выключателя в ОРУ 110 кВ рассчитаем рабочий максимальный ток на высокой стороне блочного  трансформатора.

Выберем выключатель ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1 со следующими параметрами: U_НОМ=110 кВ,  I_НОМ=1000 А, I_ОТКЛ=20 кА, I_ВКЛ=20 кА, i_ДИН=52 кА, I_терм=20 кА, t_терм=3 с.

Согласно ГОСТ 687-78 выбор выключателей производят по следующим параметрам:

1) по напряжению установки

U_НОМ≥ U_{НОМ УСТ}

110 кВ=110 кВ;

2) по длительному току

I_НОМ≥ I_{РАБ. MAX}

1000 А> 646,315 кА;

3) по отключающей способности

а) условие отключения симметричного тока

I_ОТКЛ≥ I_Пτ

20 кА>16,399 кА;

б) условие отключения асимметричного тока

i_А.НОМ≥ i_А.τ

7,071 кА>1,155 кА;

i_А.НОМ =;

i_А.τ=;

τ=t_{min РЗ}+t_С.В.=0,01+0,05=0,06 с;

Для системы, связанной со сборными шинами, где рассматривается КЗ,     воздушными линиями напряжением 110 кВ.

Т_а=0,02с, к_уд=1,608 ст.150 [1]

4) по включающей способности

I_ВКЛ≥ I_П0

20 кА>16,399 кА;

5) по динамической стойкости

i_ДИН≥ i_УД

52 кА>23,224 кА;

i_УД=;

6) по термической стойкости

Выбранный выключатель проходит по всем условиям.

Для выбора выключателя в цепи ТСН_I рассчитаем ток максимального режима на стороне низкого напряжения трансформатора.

 

Выбор этого выключателя сведём в таблицу № 3.1

Таблица № 3.1

Выбор выключателей

Место установки	Тип выклю- чателя	Расчетные величины								Номинальные данные
		Uном, кВ	Iмакс, А	Iп.о, кА	Iуд.макс, кА	Iп.τ, кА	Вк, кА2·с	iа. τ, кА	Uном, кВ		Iном, А	iдин, кА	iвкл, кА	Iдин, кА	Iвкл, кА	Iоткл, кА	I2терм·tтерм, кА2·с
ОРУ 110 кВ	ВМТ-110Б-20/1000УХЛ1	110	646,32	16,399	37,292	16,399	38,07	1,155	110		1000	52	52	20	20	20	1200
В цепи ТСНI 6 кВ	ВМПЭ-10-1600-20У3	6,3	1466,3	14,562	35,009	14,562	49,832	2,787	10		1600	52	52	20	20	20	3200

3.2 Выбор разъединителей

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током. Разъединители используются для создания видимого разрыва в цепях при выводе оборудования в ремонт, а также для снятия напряжения с обесточенных элементов электроустановки. Разъединители не имеют дугогасительных устройств, поэтому их коммутационная способность невелика.

В ОРУ 110 кВ выберем разъединители РНДЗ.1-110/1000У1 и РНДЗ.2-110/1000У1 с номинальными данными:

U_НОМ=110 кВ; I_НОМ=1000 А; i_ДИН=80 кА; I_ТЕРМ=31,5 кА; t_ТЕРМ=1 c.

Проверка выбора разъединителей выполняется по следующим параметрам:

1) по напряжению установки

U_НОМ≥ U_{НОМ УСТ}

110 кВ=110 кВ;

2) по длительному току

I_НОМ≥ I_{РАБ. MAX}

1000 А> 646,315 А;

3) по динамической стойкости

i_ДИН≥ i_УД

80 кА>23,224 кА;

i_УД=;

4) по термической стойкости

Выбранные разъединители проходят по всем условиям.

3.3 Выбор трансформаторов тока

Измерительные трансформаторы тока представляют собой аппараты для преобразования токов первичных цепей в стандартные токи 5 или 1 А для

измерительных приборов, устройств релейной защиты и автоматики.

Рассмотрим выбор трансформатора тока установленный на стороне ВН в ячейке линии 110 кВ.

 Выбираем трансформатор тока ТФЗМ-110Б-I со следующими номинальными данными: U_НОМ=110 кВ; I_НОМ=800 А; i_ДИН=124 кА; z_2НОМ=1,2 Ом; ; I_ТЕРМ=28 кА; t_ТЕРМ=3 c.

 Проверка выбора трансформаторов тока производится по следующим параметрам:

1) по напряжению установки

U_НОМ≥ U_{НОМ УСТ}

110 кВ=110 кВ;

2) по длительному току

I_НОМ≥ I_{РАБ. MAX}

800 А>721,688 А;

3) по электродинамической стойкости

i_ДИН≥ i_УД

124 кА>31,373 кА;

4) по термической стойкости

5) по вторичной нагрузке

z_2НОМ≥ z₂

1,2>1,12;

z₂≈ r₂=r_ПРИБ+r_ПР+r_К;

Для проверки трансформатора тока по вторичной нагрузке, пользуясь каталожными данными приборов, определяем нагрузку по фазам трансформатора тока (табл. №3.2).

Сопротивление приборов:

r_ПРИБ=

Сопротивление контактов:

r_К=0,1 Ом, т.к. число приборов больше трех;

Длину соединительных проводов от трансформатора тока до приборов принимаем  равной 100м (стр.375 [1]).