Выбор аппаратов и токоведущих частей в сети выше 1000В

номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

Выбор трансформатора тока сведем в таблицу 4.3

Таблица 4.3 Выбор трансформатора тока 110 кВ

Проверим выбранный трансформатор тока по вторичной нагрузке.

Таблица 4.4 Вторичная нагрузка трансформатора тока

Наиболее загружен трансформатор тока фазы В.

                                                                                                              (4.7)

Допустимое сопротивление проводов:

r_пр = z_2ном - r_приб - r_к = 1,2 - 0,4 - 0,1 = 0,7 Ом,                                                                                                        (4.8)

где r_к - сопротивление контактов равно 0,1 Ом (принимается при числе приборов, большем трех).

Зная r_пр, можно определить сечение соединительных проводов:

,                                                                                                             (4.9)

где ρ=0,0283 – удельное сопротивление провода, Ом/м.

м,                                                                                                         (4.10)

мм².                                                                                                              

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 6 мм².

Выбор трансформатора тока 10 кВ сведем в таблицу 4.5.

Таблица 4.5 Выбор трансформатора тока 10 кВ

Проверка производится аналогично трансформатору тока 110 кВ

4.3 Выбор трансформаторов напряжения

Осуществляем выбор трансформаторов напряжения по следующим условиям:

По напряжению установки согласно условию (4.1):

По конструкции и схеме соединения обмоток;

По классу точности;

По вторичной нагрузке:

S_2∑ ≤ S_ном,                                                                                                     (4.11)

где S_ном – номинальная мощность в выбранном классе точности;

S_2∑ - нагрузка всех измерительных приборов.

Выбираем трансформатор напряжения НТМИ-10-66:

U_ном=10 кВ;

класс точности: 0,5;

схема соединения обмоток: (                    )

Проверим по вторичной нагрузке:

Нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения вычисляют по формуле:

                                                                                                            (4.12)

Таблица 4.6 Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Прибор		Тип	Мощность одной обмотки, ВА	Число обмоток	cos φ	sin φ	число приборов	Общая потребляемая мощность
								Р, Вт	Q, ВАр
Вольтметр		Э-335	2	1	1	0	1	2	-
Счетчик активной энергии	Ввод 10 кВ от трансформатора	И-674	3 Вт	2	0,38	0,925	1	6	14,5
Счетчик реактивной энергии		И-673	3 Вт	2	0,38	0,925	1	6	14,5
Счетчик активной энергии	Линии 10 кВ	И-674	3 Вт	2	0,38	0,925	7	42	102
Счетчик реактивной энергии		И-673	3 Вт	2	0,4	0,93	7	42	102
Итого								96	233

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения первой секции:

 ВА.

Трансформаторы, соединенные по схеме звезда имеют мощность: 3∙120=360 ВА.

Таким образом, трансформаторы напряжения будут работать в выбранном классе точности 0,5.

Выбор трансформаторов напряжения второй секции шин производится аналогично. Выбираем трансформаторы НТМИ-10-66.

4.4 Выбор шин

Сечение шин выбирают по нагреву длительно проходящим максимальным током нагрузки и по экономической целесообразности.

Проверку шин производят: на устойчивость к электродинамическому воздействию токов КЗ и дополнительным механическим усилиям, возникающим в шинах от собственных колебаний и на термическую устойчивость к токам КЗ. Шины соединены жестко по всей длине.

1.Выбор шин по длительно допустимому току (по нагреву) согласно условию (4.2).

I_{max раб} = 1057 А;

                                                                                                 (4.13)
где I_доп – допустимый ток на шины выбранного сечения;

I_{доп ном} – допустимый ток по таблицам при температуре воздуха V_{0 ном}  равен 25⁰С;

V₀ – действительная температура воздуха;

V_доп – допустимая температура нагрева продолжительного режима, V_доп=70⁰С (согласно ПУЭ).

А

Необходимо проверить условие:

1057 < 1114,6 А,

По условию нагрева шины проходят.

Принимаем по литературе [9] шины прямоугольного сечения, алюминиевые (120×8) мм.

2.Проверка сборных шин на термическую стойкость:

                                                                                                            (4.14)

Что меньше принятого сечения.

3.  Проверяем шины на механическую прочность.

                                                                                                            (4.15)

где  – длина пролета между изоляторами ориентировочно принимаем 5 метров, м;

J – момент инерции поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению изгибающей силы, см⁴;

q – поперечное сечение шины, см².

q=b∙h=12∙0,8=9,6 см²

Изменяя длину пролета и форму сечения шин, добиваются того, чтобы механический резонанс был исключен, то есть  200<f₀<30, Гц.

,

Если шины на изоляторах расположены плашмя, то

,                                                                                                           (4.16)

Гц.

Необходимо проверить условие:

28,3 < 30 Гц

Т. е. механический резонанс не возникает.

Принимаем расположение шин плашмя; расстояние между фазами а равно 0,8 м.

Наибольшее удельное усилие при трехфазном КЗ вычисляют по формуле:

Н/м,                                                                                                     (4.17)

где К_ф – коэффициент формы равен 1, т.к.

а >> 2∙(b+h);                                                                                                (4.18)

80 см >> 2∙(12+0,8) = 21,2 см.

Напряжение в материале полосы, возникающее при воздействии изгибающего момента:

МПА,                                                                                                  (4.19)

где   - момент сопротивления шины, см³;

см³.                                                                                                      (4.20)

Шины механически прочны, если

 ≤ ,                                                                                                           (4.21)

Определяем допустимое механическое напряжение в материале шин по формуле:

МПА,                                                                                                  (4.22)

где 0,7 – коэффициент запаса;

- разрушающее напряжение для алюминиевой шины марки АДО.

Проверяем условие (4.21):

5<42 МПА

Таким образом, шины механически прочны.

4.5 Выбор опорных изоляторов

Осуществляем выбор опорных изоляторов по следующим условиям:

По номинальному напряжению согласно условию (4.1):

По допустимой нагрузке:

F_расч ≤ F_доп,                                                                                                     (4.23)

где F_расч – сила, действующая на изолятор;

F_доп – допустимая нагрузка на головку изолятора;

F_доп=0,6 ∙ F_разр,                                                                                                    (4.24)

где 0,6 – коэффициент запаса;

F_разр – разрушающая нагрузка на изгиб, Н.

,                                                                                                             (4.25)

где  - длина пролета между изоляторами, м;

К_h – поправочный коэффициент на высоту шины равен единице при расположении шин плашмя;

 - сила, действующая на фазу, Н/м;

а - расстояние между фазами принимаем равным 0,8 м.

, Н < F_доп= 0,6 · 4000 = 2400 Н.

Выбираем опорные изоляторы И4-80УХЛ3 с U_н = 10 кВ; F_разр = 4 кН.

4.6 Выбор шкафов управления в ЗРУ 10 кВ.

Принимаем к установке в ЗРУ шкафы выкатного исполнения на базе