Смекни!
smekni.com

Проектирование электрических сетей (стр. 7 из 19)

Действующее значение номинального тока включения 1нв 35 кА

Ток термической стойкости Imc40 кА

Время термической стойкости tmc3 с

Время отключения tвo0,07 с

Собственное время отключения tсв 0,05 с

Проверка выключателя по режиму КЗ.

Проверка выключателя на отключающую способность. В качестве расчётного для этой проверки примем ток трёхфазного КЗ, т.к. он самый большой. Для этого вида КЗ необходимо знать периодическую Iиапериодическую iсоставляющие тока КЗ в момент τ расхождения контактов выключателя:

τ = tрз min + tсв 0,01 + 0,05 = 0,06 c;

I = 4,764; i = 0,02538.

Сравним эти токи с соответствующими параметрами выключателя:

2 · Iно · (1 + βн% /100) > 2 · I + i; (2.12)

2 · 31,5 · (1 + 32 /100) > 2 · 4,764+ 0,02538;

58,8 кА > 6,7627,

т.е. выполняется условие проверки по полному току КЗ.

Проверка выключателя на термическую стойкость. В качестве расчетного для этой проверки принимают трехфазное КЗ. Необходимопроверить выполнение следующего условия:

Вк доп ≥ Вкрасч. (2.13)

Допустимый тепловой импульс, определяемый по параметрам выключателя, Вк доп = 402 · 3 = 4800 кА2 · с.

Тепловой импульс периодической составляющей тока КЗ:

Bкп =[( I'' + I)/2]2 · τ + [( I + In.отк )/2]2 · ( tотк – τ ), (2.14)

Вкп= [(4,764+4,764)/2]2·0,06+[(4,764+4,764)/2]2·(0,17-0,06) = 3,858 кА2·с.

tотк =tРЗ тах + teo = 0,1 + 0,07 = 0,17 с,

где tРЗ max= 0,1 с – время действия резервных релейных защит.

Тепловой импульс апериодической составляющей тока КЗ равен:

Вка = (I'')2·Tаэ(2.15)

Вка = 4,7642 0,01075 = 0,244кА2 с,

где Tаэ – эквивалентная апериодическая составляющая всех ветвей, питающих точку КЗ.

(2.16)

Учитывая, что Вкрасч= Вкп + Вкавыполним проверку на термическую стойкость:

Вк доп= 4800 > Вк расч = 3,858 + 0,244 = 4,102кА2 · с,

то условие проверки на термическую стойкость выполнено.

Проверка выключателя на динамическую стойкость. Расчет производится при трехфазном КЗ:

inc = 102кА > iy = 9,3949 кА;

Iпс = 40 кА > I'' = 4,764 кА,

т.е. условия проверки выполнены.

Проверка на включающую способность. Расчет производится по трёхфазному КЗ, т.к. ток при нем больше:

iнв = 90 кА > iy = 9,3949 кА.

Iнв = 35 кА > I'' = 4,764 кА;

Проверка выключателя по скорости восстанавливающегося напряжения (СВН):

СВНдоп ≥ СВНрасч;

СВНрасч = к · I2/ (nocm · Iно ) = к · I2/[(nл - 1) · Iно ] (2.17)

СВНрасч = 0,2 · 4,7642 / (1 · 31,5) = 0,144кВ/мкс;

где пост = пл - 1 , если пл ≤ 3 ,

пост - пл - 2 , если пл ≥ 4 ,

пл – число линий, подключенных к сборным шинам данного напряжения;

СВНдоп = 1,2 кВ/мкс > СВНрасч = 0,144 кВ/мкс.

Параметры выключателя и соответствующие расчетные величины сведем в табл.2.1.

Таблица 2.1 - Параметры и расчетные величины выключателя.

Параметры выключателя Соотношение Расчетные величины для выбора выключателя
Uн = 110 кВ = UнРУ = 110 кВ
Iн = 2000 А > Iраб. форс = 501 А
Iно = 31,5 кА > I = 4,764 кА
2 Iно (1 + βн) = 58,8 кА
>
2 I + i = 6,7627 кА
Imc2 · tmc = 4800 кА2·с > Bк расч = 4,102 кА2·с
Inc = 40 кА > I'' = 4,764 кА
inc = 102 кА > iу = 9,3949 кА
Iнв = 35кА > I'' = 4,764 кА
iнв = 90 кА > iу = 9,3949 кА
СВНдоп = 1,2 кВ/мкс > СВНрасч = 0,144 кВ/мкс

2.3.2 Выбор разъединителей

Разъединитель выбирают по номинальному току, номинальному напряжению, конструкции, по роду установки, а проверяют на термическую и динамическую стойкость в режиме КЗ. Так как разъединитель в цепи генератора стоит в одной цепи с выключателем, то расчетные величины для него такие же, как и для выключателя.

Выбираем разъединитель наружной установки типа РНДЗ-1-110/630 Т1. Его номинальные параметры, расчетные величины в его цепи и соотношения между ними приведены в таблице 2.2,

Таблица 2.2 - Параметры и расчетные величины разъединителя.

Параметры разъединителя Соотношение Расчетные величины для выбора разъединителя
Uном = 110 кВ UнРУ= 110 кВ
Iном = 630 А > Iраб.форс= 501 А
Imc2·tmc=31,52·4 = 3969 кА2·с > Bк расч = 4,102 кА2·с
inc = 80 кА > iу = 9,3949 кА

Соотношения табличных и расчетных параметров показывают, что выбранный разъединитель удовлетворяет всем условиям выбора и проверки в данной цепи.

2.3.3 Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбирают по номинальному напряжению, току и классу точности. В режиме КЗ они проверяются на электродинамическую и термическую стойкость. Так как трансформатор устанавливается в одной цепи с Q, то соответствующие расчетные величины для него такие же, как и для Q. Примем к установке трансформатор тока (ТТ) типа ТФЗМ110Б-1У1 с первичным номинальным током I = 600 А, вторичным номинальным током I = 5 А,с классом точности вторичных обмоток 05/10Р/10Р, с номинальной вторичной нагрузкой в классе 0,5 z = 1,2 Ом.

Номинальные параметры трансформатора, расчетные величины в его цепи и соотношения между ними сведем в табл.2.3.

Таблица 2.3 - Параметры и расчетные величины трансформатора тока

Параметры ТТ Соотношение Расчетные величины для выбора ТТ
Uн = 110 кB = UнРУ = 110 кВ
Iн = 600А > Iраб.форс=501 A
z=1,2 Ом > z2pacч = 1,08 Ом
iдин = 100 кА > iy = 9,3949 кА
Вк доп =252·3=1875кА2·с > Вк расч =4,102 кА2·с

Таким образом, выбранный трансформатор удовлетворяет условиям выбора и проверки в данной цепи.

Рассмотрим подробнее выбор трансформатора по классу точности: zz2pacч .Выполнение этого условия сводится к выбору сечения контрольного кабеля, соединяющего трансформатор с подключенными к нему приборами.

Допустимое сечение кабеля определим по следующей формуле:

qк допρ · lpacч / ( z + rnprк ) , (2.18)

где z- номинальная вторичная нагрузка (1,2 Ом);

rnp = Snp / I2– сопротивление приборов, подключенных к трансформатору;

Snp – мощность всех приборов в наиболее нагруженной фазе;

rк – сопротивление контактных соединений (при числе приборов более трех rк = 0,1 Ом);

lpacч – расчетная длина контрольного кабеля, зависящая не только от реальной его длины, но и от схемы соединения трансформаторов тока [4, с.374-375];

ρ – удельное сопротивление жил контрольного кабеля (для алюминия ρ= 0,0283 Ом·мм2).

Результаты сведем в табл.2.4, а на ее основе определим

rnp= 5 / 52 = 0,2Ом,

qк доп =0,0283 100 / ( 1,2 – 0,2 – 0,1 ) = 3,14 мм2 .

Если сечение qк допполучается очень большим и не позволяет выбрать приемлемое сечение контрольного кабеля, то необходимо выбрать трансформатор тока с номинальным вторичным током I = 1 А.

Таблица 2.4 - Вторичная нагрузка трансформатора тока

Прибор Тип прибора Нагрузка фазы, В·А
А В С
1 Амперметр Э-335 0,5
2 Ваттметр Д-335 0,5 0,5
3 Варметр Д-335 0,5 0,5
4 Счетчик активной энергии САЗ-4681 2,5 2,5
5 Счетчик реактивной энергии СР4–4676 2,5 2,5
Snp ,В·А 4 5 3,5

Примем к установке кабель АКВВГ с алюминиевыми жилами сечением 4 мм2 . Определим сопротивление выбранного кабеля: