Выбор высоковольтной аппаратуры. Расчет токов КЗ. Сопротивление трансформатора. Сопротивление выключателя и переходное сопротивление контактов

2. ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ АППАРАТУРЫ

Высоковольтные электрические аппараты выбираются по условиям длительного режима работы и проверяются по условиям коротких замыканий. При этом для всех аппаратов производится:

1)  выбор по напряжению;

2)  выбор по нагреву при длительных токах;

3)  проверка на электродинамическую стойкость (согласно ПУЭ не проверяются аппараты и проводники, защищенные плавкими предохранителями с номинальным током до 60 А включительно);

4)  проверка на термическую стойкость (согласно ПУЭ не проверяются аппараты и проводники, защищенные плавкими предохранителями);

5)  выбор по форме исполнения (для наружной или внутренней установки).

Выключатели выбирают по номинальным значениям напряжения и тока, роду установки и условиям работы, конструктивному выполнению и коммутационной способности.

2.1. Расчет токов КЗ

Из исходных данных задаемся мощностью короткого замыкания:

S_K3 = 240 МВА

Исходные данные: S_K3 = 240 МВА; U_cp=115kBt; U_K=10,5%; Р_к =245 кВт

Схема замещения:

Находим ток короткого замыкания:

I кз = S кз/ = 240/ 1,73*115 = 1,2 кА

Находим сопротивление системы:

Сопротивление трансформатора:

Трансформатор с расщепленной обмоткой низкого напряжения является разновидностью двухобмоточного трансформатора.

В таком трансформаторе обмотка НН выполнена из двух параллельных ветвей HH1 и НН₂, расположенных симметрично по отношению к обмотке ВН. Номинальные напряжения обмоток НН, как правило, одинаковые, и их суммарная мощность равна мощности обмотки ВН.

Общее сопротивление:

Сопротивление выключателя и переходное сопротивление контактов малы, в расчетах можно не учитывать.

Ток трехфазного короткого замыкания приведенный к высокой стороне:

Находим ток короткого замыкания на низкой стороне, через коэффициент трансформации:

2.2. Выбор выключателей

За номинальный расчетный ток принимается ток наиболее тяжелого присоединения:

 = 392 А (Ф-10)

Выбор выключателей производится: по напряжению установки и по длительному току25

Исходя из этих условий, выбираются выключатели масляные с подвесным исполнением полюсов, привод электромагнитный ВМПЭ-10-630-20 (из ГП табл. 5.1.).

Uном = 10 кВ; Iном= 630 А; Iп отк=20 кА; Iдин=20 кА; Iтер=20 кА; tтер=4 с; tотк=0,095; Iпр скв=52 кА.

Для проверки выбранных выключателей необходимо рассчитать ударный ток короткого замыкания i_yд и тепловой импульс короткого замыкания В_к.

Ударный ток короткого замыкания по (таблица 13.18 [4])

где К_у = 1,72 - ударный коэффициент (таблица 3.8. [4]). Тепловой импульс короткого замыкания (таблица 13.85 [4])

где - время отключения короткого замыкания, которое определяется как сумма времени срабатывания релейной защиты и времени отключения выключателя;

 = 0,04 с - постоянная времени цепи короткого замыкания по (табл. 3.8[4]).

Проверка выбранных выключателей:

Таблица 2.1

Условия выбора и проверки выключателя типа ВМПЭ-10-630-20

U_{H УСТ} - номинальное напряжение электроустановки, кВ;

Iрас - расчётный ток нагрузки, А;

I_КЗ - расчётное действующее значение тока, кА трёхфазного КЗ через выключатель в момент размыкания контактов (принимается равным току установившегося КЗ, I);

I_уд - расчётный ударный ток, кА;

По всем параметрам данные выключатели удовлетворяют условиям проверки. Таким образом, на всех отходящих линиях 10 кВ устанавливаются выключатели ВМПЭ-630-20.

Выключатели на вводах трансформаторов должны при отключении одного трансформатора выдерживать полный ток нагрузки подстанции. Таким образом, номинальный ток вводного выключателя должен быть не меньше:

Секционный выключатель рассчитывается на ток одной секции шин 2832/2=1416А., но с целью унификации оборудования принимаются вводные и секционные выключатели типа ВМПЭ-10/3150.

Проверку выключателей на термическую и электродинамическую стойкость