Вибір комутаційної, вимірювальної та струмообмежуючої апаратури

Вибір вимикачів та роз’єднувачів

Вибір вимикачів проводять за такими основними параметрами:

· напруга установки U_уст=U_{ном.вим.} ;

· довготривалий струм І_max £ І_{ном.вим} ;

· перевірка на номінальний струм відключення І_пt £ І_{відкл.ном} ;

· перевірка на можливість відключення аперіодичної складової ,

де В_ном – нормоване значення, яке для t_відк=0,03 с становить 0,53;

· перевірка по початковому струму періодичної складової струму КЗ І_п0 £ І_{гр.наск} ;

· перевірка на електродинамічну стійкість І_{гр.наск} £ І_уд ;

· перевірка на термічну стійкість .

Вибір роз’єднувачів виконано за такими ж умовами, крім перевірки по вимикаючій здатності.

Вибір вимикачів та роз’єднувачів на стороні ВН

На стороні ВН вибираємо вакуумні вимикачі типу ВР35НТ і роз’єднувачі типу РНД(3)-35Б/1000.

Таблиця 7.1-Вибір вимикачів та роз’єднувачів на стороні ВН

Продовження таблиці 7.1

Іпt » Іп0=3.054 кА	Івідкл.ном=25 кА	–
іаt = 4.319 кА		–
іуд = 4.538 кА	ігр.наск=62.5 кА	ігр.наск=63 кА
ВК=1664 кА2×с

Значення β_ном = 0,3, для часу t = t_{с в} + t_з = 0,05 + 0,01 = 0,06 (с).

Вибір вимикачів на стороні НН

Таблиця 7.2-Вибір вимикачів на стороні НН

	Каталожні дані
Розрахункові дані	Вимикач ВР35НТ
Uуст=10 кВ	Uном=10 кВ
Іmax=274 А	Іном=1000 А
Іпt » Іп0=2,264 кА	Івідкл.ном=20 кА
іаt = 3,21кА
іуд = 4.379 кА	ігр.наск=52 кА
ВК= 846 кА2×с

Значення β_ном = 0,3, для часу t = t_{с в} + t_з = 0,05 + 0,01 = 0,06 (с).

Рисунок 7.1.2-Розріз вибраного вимикача.

Вибір розрядників

Для захисту від дій на ізоляцію атмосферних і короткочасних внутрішніх перенапруг електроустаткування на підстанції встановлюємо розрядники.

Таблиця 7.2-Розміщення, тип та параметри розрядників на ПС

Вибір вимірювальних приладів

На підстанції для контролю, обліку та спостереження координат режимів роботи електричної мережі використовуються контрольно-вимірювальні прилади, які наведені в таблиці7.3.

Для електричного відокремлення силових кіл від вимірювальних приладів та живлення оперативних кіл ПС використовуються вимірювальні трансформатори. Використана методика вибору вимірювальних трансформаторів взята з [3, п. 4.11.] та реалізована в пунктах 7.3. та 7.4. даного проекту.

На підстанції слід встановлювати наступні вимірювальні прилади:

на двообмотковому трансформаторі встановлюємо на стороні ВН – амперметр, на стороні НН – амперметр, ватметр, лічильники активної та реактивної енергії. На стороні 10 кВ на кожній секції шин встановлюємо вольтметр для вимірювання між фазної напруги і вольтметр з перемикачем для вимірювання трьох фазних напруг.

На лініях 35 кВ – амперметр, варметр та фіксуючий прилад для визначення місця КЗ.

На лініях 10 кВ до споживачів встановлюємо амперметр, лічильник активної та реактивної енергії. На секційних вимикачах встановлюємо амперметр.

На стороні 10 кВ встановлюємо на кожній секції шин вольтметр для вимірювання між фазної напруги і вольтметр з перемикачем для вимірювання трьох фазних напруг.

На трансформаторі власних потреб з боку НН встановлюємо амперметр та лічильник активної енергії.

На стороні 35 кВ встановлюємо вольтметр з перемикачем для вимірювання трьох фазних напруг реєструючий, фіксуючий прилад, осцилограф і амперметр в колах вимикачів трансформаторів.

Таблиця 7.3-Електровимірювальні прилади підстанції

Рисунок7.1-Контрольно-вимірювальні пристрої на підстанції «Лоївці».

Вибір трансформаторів напруги

Трансформатор напруги призначений для пониження рівня напруги до стандартної величини 100 В, або 100 В, та відокремлення вимірювальних кіл та релейного захисту від кіл високої напруги.

Трансформатори напруги вибирають за такими умовами:

-за напругою установки U_уст. ≤ U_ном.;

-по конструкції і схемі з’єднання обмоток.

Перевірку виконують:

-по вторинному навантаженню S_2нав. ≤ S_ном,

де S_2нав - навантаження всіх вимірювальних приладів;

S_ном. - номінальна потужність у вибраному класі точності.

Вибір трансформаторів напруги на стороні ВН.

На стороні ВН вторинне навантаження трансформаторів напруги наведено в таблиці 7.4.

Таблиця 7.4.1-Вторинне навантаження трансформатора напруги.

Загальна потужність навантаження: S_S= В×А.

З каталога [ ] вибираємо трансформатор напруги типу ЗНОЛЄ-35 УХЛ2.1, його параметри наведені в табл. 7.8.

Параметри трансформатора напруги

Таблиця 7.4.2

Тип	U1ном., кВ	U2осн. , В	U2дод., В	S2ном., ВА	Клас точності
ЗНОЛЄ-35 УХЛ2.1	35/	100/	100/3		0.5

Перевірка вибраного трансформатора напруги:

S_ном(3ф) =3·100=300 В×А > S₂= 18,5 В×А

Вибір трансформаторів напруги на стороні НН.

На стороні НН вторинне навантаження трансформаторів напруги наведено в таблиці. 4.11.

Таблиця 7.4.3-Вторинне навантаження трансформатора напруги

Сумарне вторинне навантаження S_S= В×А.

З каталога [1] вибираємо трансформатор напруги типу НОЛ.08-10УТ, його параметри вказані в таблиці. 4.12.

Таблиця 7.4.4-Параметри трансформатора напруги

Перевірка вибраного трансформатора напруги:

S_ном=3 × 100 = 300 В×А S_S2 = 165,34 В×А.

Вибір трансформаторів струму

Вибір трансформаторів струму проводимо:

- по напрузі РП ;

- по довготривалому струму .

де – номінальний первинний струм трансформатора струму.

Перевірку виконуємо:

- на термічну стійкість за умовою ;

- за електродинамічною стійкістю ;

- за вторинним навантаженням .

На стороні ВН вибираємо трансформатор струму типу ТФЗМ-110-1У1 згідно [2 табл. 5.9]. Параметри трансформатора струму наведені в таблиці. 7.5.1

Таблиця 7.5.1-Параметри трансформатора струму

Вибраний ТС перевіряємо по навантаженню вторинних кіл, яке для вибраного трансформатора струму не повинно перевищувати номінальне значення Z_2ном = 1,2 Ом, при якому трансформатор відповідає своєму номінальному класу точності.

Визначаємо опір приладів за формулою:

, (7.5.1)

де Sприл – потужність, що споживається приладами найбільш завантаженої фази (табл. 7.5); І₂ном – номінальний струм вторинної обмотки трансформатора (табл. 7.7).Навантаження вторинних кіл можна визначити за виразом:

, (7.5.2)

де ― сумарний опір контрольно-вимірювальних приладів, Ом; ― сумарний опір з’єднувальних провідників, Ом; (0.1) ― сумарний опір контактних з’єднань у вторинних колах ТС, значення прийнято приблизно для випадку під’єднання двох приладів (більше двох-трьох приладів), Ом.

Опір з’єднувальних провідників залежить від їх довжини і перерізу та матеріалу, з якого виконані жили провідників. Для ПС 35 кВ і нижче застосовуються провідники з алюмінієвою жилою, питомий опір яких становить

r_AL = 0,0283 (мкОм×м). Значення довжини провідників для РУ-35кВ приймаємо приблизно рівним ― l_пров. = 55 м (згідно з [7, ст. 375]).

Тоді мінімальний переріз провідників, при якому забезпечується номінальний клас точності, визначається як:

(7.5.3)

З умов забезпечення механічної міцності алюмінієвих провідників, вибираємо контрольний кабель АКВРГ з січенням жили 4 мм². Тоді опір проводів:

Опір навантаження згідно з (7.5.2):

;

Перевірка вибраного трансформатора струму:

Трансформатор струму задовільняє умови перевірки.

На стороні НН вибираємо трансформатор струму типу ТЛМ-10-ІУ3, згідно [2 табл. 5.9]. Параметри трансформатора струму наведені в таблиці. 7.5.2

Таблиця 7.5.2-Параметри трансформатора струму

Використовуючи дані з табл.7.5 та табл.7.8 за (7.1)

Приймаємо опір контактів r_к = 0,1 та . Тоді за (7.5.3) мінімальний переріз проводу при якому забезпечується заданий клас точності.

Переріз алюмінієвих провідників приймаємо 6 мм². Тоді опір проводів:

Опір навантаження згідно з (7.2): ;

Перевірка вибраного трансформатора струму:

.

Трансформатор струму задовільняє умови перевірки.