Проектування підстанції та вибір обладнання (стр. 5 из 7)

Розрахунковий опір вторинної обмотки буде рівний:

.

Виходячи з цього, слідує:

.

Всі умови для трансформатора струму ТА 3, марки ТФЗМ-110Б-IV-У1 виконуються.

Вибір трансформатора струму ТА - 4 [10]:

Марка трансформатора струму ТФЗМ - 110Б - IV - У1;

Номінальні параметри трансформатора струму:

Uн = 110 кВ;

I1н = 300 А;

I2н = 5 А;

Iт = 60 кА;

ідин = 200 кА;

S2вим =30 ВА;

S2зах =20,30 ВА;

tт = 3 с;

tвідкл = 1,035 с;

Зробимо перевірку трансформатора струму:

1. по номінальній напрузі:

,

2 по робочому струму:

,

3. по електродинамічній стійкості:

,

4. по термічній стійкості:

Розрахункові дані:

,

Каталожні дані:

,

,

5. По опору навантаження:

.

З таблиці [4] беремо потужності приладів:

Потужність амперметра – S = 0,1 ВА;

Потужність лічильника активної і реактивної енергії – S = 2,0 ВА;

Знаходимо опір приладів:

.

Опір проводів:

.

Довжина проводів від трансформатора струму до приладів станції рівна L = 38,3 м (10 м дроту взято з запасом).

Переріз проводів:

.

Переріз проводів для алюмінію беремо 4 мм

. Опір проводів буде рівним:

;

Розрахунковий опір вторинної обмотки буде рівний:

.

Виходячи з цього, слідує:

.

Всі умови для трансформатора струму ТА 4, марки ТФЗМ-110Б-IV-У1 виконуються.

3.4Вибір трансформаторів напруги

Трансформатори напруги вибираються за такими умовами [9]:

1. по номінальній напрузі:

,

2. по конструкції і схемі з'єднання обмоток;

3. по класу точності;

4. по вторинному навантаженню:

, (3.16)

де S2ном – номінальна потужність вторинної обмотки, ВА (по каталогу),

S2 – навантаження всіх вимірювальних приладів, приєднаних до трансформатору напруги, ВА. Розраховується по формулі:

, (3.17)

де P2 – активна потужність приладів, Вт,

Q2 – реактивна потужність приладів, ВА.

Вибір трансформаторів напруги ТV 1 і TV 2[10]:

Марка трансформатора струму 3НОГ - М - 110;

Номінальні параметри трансформатора струму:

Uн = 110 кВ;

Клас точності 0,2;

Uвт =100 /

.

Зробимо перевірку трансформатора струму:

1. по номінальній напрузі:

,

4. по вторинному навантаженню:

З таблиці [9] беремо потужності приладів:

потужність вольтметра – S = 2,0 ВА.

потужність ватметра – S = 3,0 ВА.

потужність лічильника активної і реактивної енергії – S = 2,0 ВА;

Розрахуємо S2:

;

в результаті, отримуємо:

.

Як бачимо всі умови виконуються, тобто можна використовувати дані трансформатори напруги на підстанції.

3.5 Вибір ОПН

Вибираємо А1 і А3.

Для вибору ОПН беремо формулу для вибору мінімальної номінальної напруги ОПН Ur. Для лінії з глухозаземленной нейтралью, напругою 110 кВ за умови, що тривалість пошкодження менше 1с, формула має вигляд:

, (3.18)

.

Вибираємо клас ОПН, для мережі напругою 110 кВ по каталогу вибираємо ОПН класу R.

Також при виборі ОПН потрібно вибирати його номінальний розрядний струм, для мереж 110 кВ і вище слід брати струм 10 кА [8].

Виходячи із цих даних, вибираємо ОПН марки Pexlim R з полімерним корпусом фірми АВВ [8].

Номінальні параметри ОПНPexlim R:

Номінальна напруга ОПН (Ur) – 90 кВ

79,2 кВ;

Тривала допустима робоча напруга (Uнр) –72 кВ;

Здатність протистояти тимчасовим перенапруженням за 1с –103 кВ;

Залишкова напруга при хвилях струму 10 кА – 225 кВ.

Розрахуємо яку напругу грозового імпульсу витримає наш ізолятор. З каталогу для ОПН марки Pexlim R відношення

для U_m ≤ 362 кВ і амплітуди струму 10 кА. Знаходимо Upl:

.

Рівень захисту для комутаційного імпульсу вибирається з каталогу по співвідношенню

при U_m ≤ 170 кВ и токе 0,5 кА,

.

На цьому вибір ОПН спрощеним методом закінчено.

4 Вибір обладнання на стороні 10 кВ

4.1 Вибір вимикачів потужності

Вимикачі потужності вибираються за умовами [1]:

1) по номінальній напрузі:

, (4.1)

2) по робочому струму

, (4.2)

3) по комутаційній здатності на симетричний струм КЗ:

, (4.3)

де

– значення періодичної складової струму КЗ, що діє, у момент часу після початку розмикання контактів вимикача,

– номінальний струм відключення вимикача;

4) по комутаційній здатності на асиметричний струм КЗ:

(4.4)

де

– аперіодичною складовою струму КЗ у момент початку розмикання контактів вимикача,

– номінальне значення відносного вмісту аперіодичної складової в струмі КЗ, що відключається.

(4.6)

– час від початку КЗ до розходження контактів:

, (4.7)

де tРЗ.min – мінімальний час дії релейного захисту,

– власний час виключення вимикача;

5) по електродинамічній стійкості:

, (4.8)

де

– амплітудне значення наскрізного струму КЗ;

6) по термічній стійкості:

, (4.9)

де

– розрахунковий тепловий імпульс,

– струм термічної стійкості,

– час дії струму термічної стійкості.

Виберемо вимикачі по низькій стороні для захисту трансформатора Q8, Q9.

Вибираємо вакуумний вимикач ВВ/TEL-10-20-630-УХЛ2 з такими параметрами:

Uн = 10 кВ;

Iн = 630 А;

Iнвідкл= 20 кА;

іпрнас = 51 кА;

Iт = 20 кА;

tт = 3 с;

tc.в. = 0..0,025 с (беремо 0,025);

tрз.мін. = 0,75 с;

= 0,4;

Перевіримо вимикач:

3) Періодична складова струму КЗ

умова по комутаційній здатності дотримується.

4) Час від початку КЗ до розходження контактів:

.

Аперіодична складова струму КЗ:

,

,