Определение потерь напряжения остальных линий производится аналогично, для наглядности результаты расчетов сводятся в таблицу 6.1.
6 Выбор высоковольтного оборудования
6.1 Выбор выключателя 110 кВ
Выключатель - основной коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока в сетях аварийных (при к.з.), нормальных (при нагрузке и без нее) и ненормальных (при перегрузке) режимах. Наиболее тяжелый режим работы для выключателя - отключение токов к.з.
К выключателям предъявляют следующие требования:
-надежное отключение токов при значениях от десятков ампер до номинального тока отключения;
-длительная выдержка номинальных режимов по току и напряжению;
-устойчивость к термическому и динамическому воздействиям токов к.з.
-эффективное и быстрое гашение электрической дуги, возникающей при размыкании контактов;
-малое время отключения;
-пригодность для автоматического повторного включения;
-удобство при эксплуатации и перевозках;
-взрыво - и пожаробезопасность.
Для трансформаторной подстанции напряжением 110/10 кВ выбираем маломасляный выключатель марки ВМТ – 110.
Выбор выключателя установленного на головном участке линии 110 кВ приведен в таблице 6.1.
Таблица 6.1 - Выбор маломасляного выключателя ВМТ – 110
| Условия выбора | Расчетные данные | Каталожные данные выключателя ВМТ-110 |
| Uуст £ Uном | 110 кВ | 110 кВ |
| Iраб. макс £ Iном | 1,4 × 131 = 183 А | 1250 А |
| Iк £ Iоткл. ном | 1684 А | 25 кА |
| Iк1 £ Iпр. с | 1684 А | 25 кА |
| iу £ iпр. с | 4048А | 65кА |
| Вк£ It²× It | 1,684²× (0,01 + 0,035) =127А²× с | 25²× 3 = 1875 кА²× с |
где Вк – тепловой импульс по расчету, кА2·с;
It – предельный ток термической стойкости, кА;
tt= tп.в. + tр.з. ( 7.1 )
tп.в. – полное время отключения выключателя по каталогу ( время с момента подачи импульса на отключение до полного погашения дуги );
tр.з.- время действия релейной защиты;
6.2 Выбор разъединителей 110 кВ наружной установки
Разъединители. Эти коммуникационные аппараты предназначены для включения и отключения цепи без тока или с небольшими токами, значения которых установлены нормативными документами. Разъединитель создает видимый разрыв цепи, что важно для обеспечения электробезопасности при ревизиях и ремонтных работах на электроустановках.
Разъединители не могут отключать токи нагрузки и тем более коротких замыканий, так как у них не предусмотрено никаких дугогасительных устройств. В случае ошибочного отключения токов нагрузки возникает устойчивая дуга, которая может привести к междуфазному короткому замыканию и несчастным случаям с обслуживающим персоналом. Разъединитель размещают в непосредственной близости от выключателя, и перед его отключением цепь должна быть разомкнута выключателем.
Правилами технической эксплуатации (ПТЭ) кроме создания видимого разрыва цепи разрешено использовать разъединители для отключения и включения нейтрали трансформаторов и заземляющих дугогасящих реакторов при условии отсутствия в сети замыкания на землю; незначительного намагничивающего тока силовых трансформаторов и зарядного тока воздушных и кабельных линий (холостого хода) и т.д.
От работы разъединителей зависит надежность работы всей электроустановки.
К разъединителям предъявляют следующие требования: создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению; электродинамическая и термическая стойкость при возникновении токов к.з.; исключение самопроизвольных отключений; четкое включение и отключение при плохих климатических условиях (обледенение, снег, ветер); механическая прочность. Разъединители бывают для внутренней и наружной установки; по числу полюсов - одно- и трехполюсные; по конструкции - рубящего, поворотного, катящегося и подвесного типов. По способу установки разъединители делят на вертикальные и с горизонтальным расположением ножей. Они могут быть с заземляющими ножами и без них.
Выбор разъединителя установленного на главном участке линии 110 кВ
РЛНДЗ-2-110/600 приведен в таблице 6.2
Таблица 6.2 - Выбор разъединителя линии 110 кВ
Условия выбора | Расчетные данные | Каталожные данные Разъединитель РЛНДЗ- -2-110/600 |
| Uуст £ Uном | 110 кВ | 110 кВ |
| Iраб. макс £ Iном | 1,4 × 131 = 183 А | 600 А |
| iу £ iпр.с | 1684А | 12 кА |
| Вк£ It²× It | 7,265²× 10 = 527 кА²× с | 12²× 10 = 1440 кА²× с |
где Вк – тепловой импульс по расчету, кА2·с;
It – предельный ток термической стойкости, кА;
tt- длительность протекания предельного тока термической стойкости, с;
6.3 Выбор выключателей 10 кВ
В таблице 6.3 приведен выбор вакуумного выключателя в цепи отходящей линии 10 кВ.
Таблица 6.3 - Выбор вакуумного выключателя для отходящих линии 10 кВ
| Условия выбора | Расчетные данные | Каталожные данные Выключатель ВБЧ-СЭ-10-20/1000 |
| Uуст£ Uном | 10 кВ | 10 кВ |
| Iраб.макс£ Iном | 1,4 × 681= 953 А | 1000 А |
| Iкз£ Iоткл. ном | 7265 А | 20 кА |
| Iкз£ Iпр.с | 7265 А | 20 кА |
| iу£ iпр.с | 16336 А | 51 кА |
| Вк£ It²×tt | 7,265²×(0,04 + 0,1)= 7,37 кА2×с | 20²× 4 = 160 кА²× с |
где Вк – тепловой импульс по расчету, кА2·с;
It – предельный ток термической стойкости, кА;
tt= tп.в. + tр.з.
tп.в. – полное время отключения выключателя по каталогу ( время с момента подачи импульса на отключения до полного погасания дуги );
tр.з.- время действия релейной защиты;
6.4 Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения
В установках высокого напряжения проводить измерения практически невозможно из-за трудности выполнения приборов на высокие напряжения и опасности, которой подвергается обслуживающий персонал.
Последовательные обмотки измерительных приборов, включенных непосредственно в контролируемую сеть высокого напряжения, испытывают не только нормальные, но и аварийные режимы работы. Поэтому приборы следовало бы рассчитывать с учетом термических и динамических воздействий токов. Кроме того, вряд ли удалось бы их разместить в одном месте на щите управления. При ревизии или ремонте приборов снижается надежность электроснабжения. Эти трудности устраняют применением измерительных трансформаторов тока и напряжения, у которых для обеспечения безопасности вторичную обмотку всегда заземляют.
На станциях и подстанциях измерительные аппараты, аппараты релейной защиты, автоматики, управления и сигнализации включают через измерительные трансформаторы тока и напряжения. При использовании трансформаторов можно разделить первичные и вторичные цепи измерения и защиты, обеспечить безопасность измерений, удобство обслуживания и регулировки приборов, реле, стандартизировать их по току и напряжению, исключить протекание токов к.з. через последовательно включаемые обмотки приборов, реле, стандартизировать из по току и напряжению, исключить протекание токов к.з. через последовательно включаемые обмотки проборов и реле, снизить стоимость контрольной проводки за счет уменьшения ее сечения.
Трансформаторы тока и напряжения вносят в измерения определенную погрешность. Первичные обмотки трансформаторов тока и напряжения включаются соответственно в контролируемую цепь последовательно и параллельно.
Трансформатор тока работает при постоянной нагрузке во вторичной цепи и переменной величине тока в первичной обмотке, т.е. при переменном магнитном потоке. Нормальный режим его работы близок к условиям короткого замыкания, так как его вторичная обмотка замкнута на последовательно соединенные обмотки приборов, реле и других аппаратов с незначительными сопротивлениями. Трансформатор же напряжения, вторичная обмотка которого замкнута на значительные сопротивления параллельно подключенных обмоток измерительных приборов и реле, работает в условиях, близких к режиму холостого хода.
Трансформаторы тока предназначены для преобразования первичного тока до наиболее удобных для измерительных приборов и реле значений и отделения цепей измерения и защиты от первичных цепей высокого напряжения. Эти трансформаторы изготовляют для внутренней и наружной установки и на всю шкалу токов и напряжений. Трансформатор тока представляет собой замкнутый магнитопровод и две обмотки. Первичную обмотку включают последовательно в контролируемую цепь (цепь измеряемого тока). Ко вторичной обмотке присоединяют последовательно токовые обмотки приборов и реле, обтекаемые током.
В таблице 6.4 приведен выбор измерительных трансформаторов тока, устанавливаемых на стороне 10 кВ.
Таблица 6.4 - Выбор измерительных трансформаторов тока на отходящей линии 10 кВ
Условия выбора | Расчетные данные | Каталожные данные ТПЛ – 10 К |
| Uуст£ Uном | 10 кВ | 10 кВ |
| Iраб.макс£ Iном | 953 А | 1000 А |
| Iкз£ Кдин × I 1 ном | 7,265 кА | 74,5 кА |
| Вк£ (К1× I1 ном)²× I t | 7,37 кА2 · с | 272 · 4 = 2916 кА²× с |
Вторичная нагрузка трансформаторов тока осталась без изменения