Расчет токов короткого замыкания и выбор выбор электрических аппаратов выше 1 кВ (трансформатор тока ТПЛ-10)

Выбор выключателей, разъединителей и выключателей нагрузки на остальных присоединениях производится аналогично. Устанавливаем на всех отходящих линиях ВПМ-10-20/630; РВФЗ-10-630 и ВНР-10/400. Результаты выбора представлены в графической части.

Трансформаторы тока выбираем по следующим условиям:

1)  напряжению установки

                                                                                               (13.18)

2)  номинальному току

                                                                                                   (13.19)

3)  конструкции и классу точности

4)  электродинамической стойкости

                                                                                       (13.20)

                   где к_дин – кратность электродинамической стойкости;

5)  термической стойкости

                                                                                                (13.21)

6)   вторичной нагрузке

                                                                                                    (13.22)

                   где r₂ – вторичная нагрузка трансформатора тока, Ом;

                         r_2Н – номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в вы-

                                  бранном классе точности, Ом.

Вторичная нагрузка трансформатора тока равна

                                                                                   (13.23)

                   где r_приб – сопротивление приборов, Ом;

                         r_пр – сопротивление соединительных проводов, Ом;

                         r_к – переходное сопротивление контактов; r_к = 0,1 Ом.

Сопротивление приборов определяется как

                                                                                           (13.24)

                    где S_приб – мощность, потребляемая приборами, В^.А;

                          I_2Н – вторичный номинальный ток прибора, А; I_2Н = 5 А.

Сечение соединительных проводов рассчитывается по формуле

                                                                                   (13.25)

Зная r_пр, можно определить сечение соединительных проводов

                                                                                               (13.26)

                  где l_расч – расчетная длина проводов, м;

                         р – удельное сопротивление материала провода,                 ;

                         р = 0,0283                    – для алюминиевых проводов.

Выберем трансформатор тока для кабельной линии Л1.

По условиям (13.18) – (13.22) выбираем по табл. П7.4. [7] трансформатор тока типа ТПЛ–10.

Данные сравнения расчетных и каталожных данных приведены в таблице 13.4.

                                                                        Таблица 13.4.

Выбор трансформатора тока

Для проверки трансформатора тока ТПЛ-10 по вторичной нагрузке определим нагрузку трансформатора тока по фазам. Приборы, их типы, а также потребляемая мощность катушек этих приборов, подключаемых к трансформатору тока, представлены в таблице 13.5.

                                                                                      Таблица 13.5.

Вторичная нагрузка трансформатора тока

По формуле (13.24)

Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 0.5 составляет 0,4 Ом. Сопротивление соединительных проводов по (13.25)

Принимаем алюминиевые соединительные провода длиной l_расч = 20 м, тогда по формуле (13.26)

Принимаем контрольный кабель АКВРГ, сечением 6 мм².

Выбор трансформаторов тока для остальных кабельных линий производится аналогично. Результаты выбора представлены в графической части дипломного проекта.

1) напряжению установки

                                                                                               (13.27)

2) конструкции и схеме соединения обмоток;

3) классу точности;

4) по вторичной нагрузке

                                                                                                (13.28)

       где S_Н – номинальная мощность в выбранном классе точности, В^.А;

              S₂     – нагрузка всех измерительных приборов, присоединенных к

                трансформатору напряжения, В^.А, определяется по формуле

                                                                               (13.29)

По условиям приведенным выше выбираем трансформаторы напряжения на шинах РП типа НАМИ-10 и проводим его проверку по вторичной нагрузке (таблица 13.6)

По формуле (13.29) определяем вторичную нагрузку трансформатора

Выбранный трансформатор напряжения НАМИ-10 имеет номинальную мощность в классе точности 1.0, S_Н = 200 В^.А, следовательно трансформатор напряжения будет работать в выбранном классе точности.

Таблица 13.6.

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

13.3  Выбор сечений токоведущих элементов напряжением

выше 1 кВ

Сечения жил кабелей выбираются по экономической плотности тока и проверяются по нагреву и термической стойкости при КЗ.

Сечения жил кабелей по экономической плотности тока определяются по выражению

                                                                                                  (13.30)

        где I_Р – расчетный ток кабеля в нормальном режиме работы, А;

              j_Э – экономическая плотность тока; по табл. П4.9 [7] при Т_М = 4000 ч

                  j_Э  = 1,4 А/мм².

Для определения сечений жил кабелей по нагреву вычисляется наибольший расчетный ток I_РМ в нормальном режиме и по [6] выбирается стандартное сечение, имеющее допустимый ток

                                                                                              (13.31)

         где I_РМ – наибольший расчетный ток линии, А;

               I_ДОП – допустимый ток кабеля, А; уточняется по выражению

                                                                     (13.32)

         где  к₁, к₂, к₃ – коэффициенты, учитывающие соответственно фактическую   

                                  температуру окружающей среды, число проложенных кабелей,

                                  фактическое удельное тепловое сопротивление земли;

                 I_НД – допустимая по нагреву токовая нагрузка на кабель при нормальных

                         условиях прокладки, А.

Величину I_РМ кабелей, питающих цеховые ТП, можно найти по формуле

                                                                                          (13.33)

  где S_НТ  – суммарная номинальная мощность цеховых трансформаторов,

                 питающихся по данному кабелю, МВ^.А.

Сечения жил кабелей, которые в послеаварийном режиме или ремонтном режиме могут работать с перегрузкой (линия, питающая РП), выбираются по условию

                                                                                         (13.34)

        где к_п – допустимая кратность перегрузки, принимаемая по [6];

              I_РА – расчетный ток линии в послеаварийном или ремонтном режиме, А.

Допустимое сечение проводника по термической стойкости определяется по выражению

                                                                                                (13.35)

  где В_К – тепловой импульс от тока КЗ, кА^2.с;

                C – расчетный коэффициент, принимаем по табл. П4.7 [7]

                       С = 100 А^.с^0.5/мм².

Результирующий тепловой импульс от тока КЗ

                                                                                (13.36)

         где I_К – действующее значение периодической составляющей тока