Выбор и проверка электрических аппаратов и токоведущих частей

На стороне низшего напряжения

Коммутационные аппараты.

Выключатели вакуумные – высоковольтные выключатели, служат для включения и отключения электрических цепей под нагрузкой и при коротких замыканиях.

Выбираю выключатель ВВ/AST-10-20/630: В – выключатель, В – вакуумный, AST – фирменная марка предприятия, 10 – номинальное напряжение сети, 20 – номинальный ток отключения кА, 1000 – номинальный ток А, У – для умеренного климата, 630-номинальный ток. 1,2 – для установки на открытом воздухе и в помещениях.

Паспортные данные: U_ном =10кВ, I_ном=1000А, I_отк.н=20кА, =32кА, =3с, =20кА.

Проверка по напряжению: U_ном ³U_уст , 10 кВ³ 10 кВ.

Проверка по току: I_ном≥I_рmax, 630А ³ 144,5А.

Проверка на электродинамическую стойкость: , 51кА ³ 37,1 кА.

Проверка на термическую стойкость: ,.

20² 3=1200кА² с³13,27² 3 =528,3кА с.

Условия выполнены.

Предохранители – служат для отключения электрической цепи при появлении токов короткого замыкания или опасных токов перегрузки, устанавливаются в РУ0,4 кВ.

Для защиты трансформаторов собственных нужд выбираю предохранители

ПКТ-103-160-40УЗ:П – предохранитель, К – короткозамкнутый, Т- токоограничивающий.

Проверка по напряжению: U_ном ³U_уст , 10 кВ³ 10 кВ.

Проверка по току: I_ном≥I_рmax ,160>144,5А

А.

Проверка на электродинамическую стойкость: , 40 кА ³ 32,7кА.

Проверка на термическую стойкость: ,

Для защиты трансформаторов напряжения выбираю предохранители

ПКТ-103-6-10-160-40УЗ:П – предохранитель, К – короткозамкнутый, Т- токовый.

Проверка по напряжению: U_ном ³U_уст , 10 кВ³ 10 кВ.

Проверка по току: I_ном≥I_рmax, А, 160А ³ 144,5А.

Проверка на электродинамическую стойкость: , 40 кА ³ 32,7кА.

Проверка на термическую стойкость: ,

Для защиты трансформаторов напряжения выбираю

Измерительные аппараты.

Рис. 7.1. Схема подключения измерительных приборов

через трансформатор тока

Трансформаторы тока – служат для снижения токов до значений, которые могут быть измерены стандартными измерительными приборами (с пределами измерений по току 5 А), обеспечивая безопасность измерений (защита от токов первичных цепей), удобство обслуживания и питание измерительных приборов.

, выбираю К_тр=30/5=6.

Выбираю трансформатор тока ТПОЛ-10 У3: Т – трансформатор тока,

В – встроенный, Л с литой изоляцией, М – модернизированный.

Паспортные данные: U_ном =10кВ,I_1ном=600А, I_2ном=5А, =81кА, =10кВА, =20кА, =3с, класс точности – 1.

Ток вторичной обмотки трансформатора тока, вызванный протеканием номинального рабочего тока в первичной обмотке:

Проверка по напряжению: U_ном ³U_уст , 10 кВ³ 10 кВ.

Проверка по току: I_ном≥I_рmax, 600А ³300 А.

Проверка на электродинамическую стойкость: , 81,5кА ³ 32,7кА.

Проверка на термическую стойкость: ,

32²*3=3072 кА²*с³13,27²*1,17=206 кА*с

Условия выполнены.

В качестве подключаемых измерительных приборов выбираем: амперметр, ваттметр, счетчики активной и реактивной мощности, устанавливаемые в РУ 10кВ.

Таблица 7.1.

Трансформаторы напряжения – служат для включения и питания катушек измерительных приборов, реле защиты и автоматики, приборов сигнализации.

Выбираю трансформатор напряжения НТМИ-10УЗ: Н – трансформатор напряжения, Т – трехфазный, М – с естественным масляным охлаждением,

И – измерительный.

Паспортные данные: U_ном=10кВ, U_ном2=100А, схема соединения -10, классы точности 1 S_ном=200ВА S_номмах=1000ВА

Проверка по напряжению: U_ном ³U_уст , 10 кВ³ 10 кВ.

Проверка по вторичной нагрузке:

В качестве подключаемых измерительных приборов выбираем вольтметр, счетчик активной и реактивной энергии, установленные в РУ 6кВ:

Таблица 7.2.

ВА.

Условия выполнены.

Защитные аппараты:

Ограничители перенапряжения– служат для защиты изоляции электрооборудования подстанции от атмосферных (молнии), наведенных (со стороны оборудования подстанции) и коммутационных перенапряжений.

Выбираю ограничитель перенапряжения ОПН-КР-10/12,7/10/2УХЛ(1,2): О – ограничитель, П – перенапряжения, Н – нелинейный, П – полимерный, 1 – одноколонковый, 10 – для сетей 10 кВ, 12 – наиболее длительно допустимое рабочее напряжение, 10 – номинальный разрядный ток.

Токоведущие части.

В закрытых РУ 6кВ ошиновка и сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами.

Выбираем шину сечением F=45мм² (15х3) с I_доп=210А.

Проверка на термическую стойкость:

мм²< 45 мм² – условие выполнено.

Проверка на электродинамическую стойкость:

Рассчитаю напряжение в шине из условия:

, где =82 МПа – допустимое напряжение для алюминиевых шин.

, где М – изгибающий момент, Нм; W – момент сопротивления, м³.

, где f – удельная сила на изгиб шины,

l = 150см=1,5м– расстояние между опорными

изоляторами.

, где к_ф =1 – коэффициент

формы, а =15см = 0,15м – расстояние между шинами.

.

МПа.

– условие выполнено.