Проектирование электрической части подстанций (стр. 6 из 7)

где S_ПРИБ – мощность, потребляемая приборами;

I₂ – вторичный номинальный ток прибора = 5 А.

Выбираем провод сечение q=4 мм² АКРВГ с алюминиевыми жилами и удельным сопротивлением ρ=0,0283. Длину проводов примем l=5 м

Ом,

где r_КОНТ – сопротивление контактов (r_КОНТ = 0,01 Ом)

Сопоставление каталожных и расчетных данных приведено в таблице 11.

Таблица 11 – Выбор трансформатора тока ТОЛ 10–1

Каталожные данные	Расчетные денные	Условия выбора
UН = 10 кВ	UН = 10 кВ	UН ≥ UР
IН = 100А	Iрmax = 87 А	IН ≥ Iрmax
Z2Н = 0,8 Ом	ZНр =0,065 Ом	Z2Н ≥ ZНр
ВКн = 468 кА2с	ВКр = 45,68 кА2с	ВКн ≥ Вкр
IДИН = 52 кА	IУД = 47,8 кА	IДИН≥ IУД

6.6 Выбор трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения выбираются:

– по напряжению установки:

U_уст £ U_ном;

– по конструкции и схеме соединения;

– по классу точности;

– по вторичной нагрузке:

S_2Σ £ S_ном,

где S_ном – номинальная мощность в выбранном классе точности;

S_2Σ – нагрузка всех измерительных приборов и реле, присоединенных к трансформатору напряжения.

Трансформаторы напряжения устанавливаются в распределительных устройствах трансформаторных подстанций для питания обмоток приборов учета и контроля, аппаратов релейной защиты и подстанционной автоматики.

По аналогии с выбором трансформаторов тока для проверки на соответствие классу точности, необходимо составить схему включения обмоток напряжения измерительных приборов, составить таблицу нагрузок и определить расчетную нагрузку во вторичной цепи S_2Σ. Приближенно, без учета схемы включения приборов, S_2Σ можно определить по выражению:

(20)

Для упрощения расчетов нагрузку приборов можно не разделять по фазам

За S_ном принимается для трехфазного трансформатора, мощность всех трех фаз, приведенная в паспортных данных при работе в соответствующем классе точности; а для схемы с двумя НОМ – удвоенная мощность одного НОМ.

Таблица 12 – Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения (10 кВ)

Прибор	Тип	Потребляемая мощность одной катушки, В*А	Число катушек	Соs j	Sin j	Общая потребляемая мощность
						P, Вт	Q, В*А
1	2	3	4	5	6	7	8
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	2	-
Ватметр	Д-335	1,5	2	1	0	3	-
Счетчик АЭ Счетчик РЭ	Альфа Альфа	3,6 3,6	6 6	0,38 0,38	0,925 0,925	21,6 21,6	52,58 52,58
Итого	-	-	-	-	-	48,2	105,2

Вторичная нагрузка трансформатора по формуле (20) составит:

S₂å = 115,7 В*А.

Выбираем трансформатор напряжения З НОЛ. 0,6–10У3.

Сравнение каталожных и расчетных данных приведено в таблице.

Таблица 13 – Сопоставление каталожных и расчетных данных

Расчетные данные	Каталожные данные	Условия выбора
UН = 10 кВ SР = 115,7 В*А	UНТ = 10 кВ SН =300 В*А	10 ³ 10 300 ³ 115.7

6.7 Выбор предохранителей для защиты ТСН и ТН

Выбор предохранителей производиться по следующим параметрам:

– по напряжению установки: U_уст £ U_ном;

– по длительному току:

I_норм £ I_ном, I_мах £ I_ном;

Проверяют предохранители по отключающей способности:

I_по £ I_{откл ном};

Ток максимального режима:

А

Ток КЗ был посчитан в пятом пункте:

кА

Примем предохранитель типа ПКТ101–10–2–8–40У1.

Таблица 14 – Сопоставление каталожных и расчетных данных

Справочные данные	Расчётные данные	Условия выбора
Uуст = 10 кВ Iном =2 А Iоткл = 40 кА	U ном = 10 кВ Iрmax =1,44 А Iпо= 22,53 кА	Uуст ≥ U ном Iном ≥ Iрmax Iоткл ≥ Iпо

Данный тип предохранителя подходит. Для защиты трансформатора напряжения примем следующий тип предохранителя: ПКН001–10У3.

6.8 Целесообразность установки дугогасящего реактора (ДГР)

При токе замыкания на землю меньше 20 А необходимость в установке ДГР отпадает.

Рассчитаем ток замыкания на землю (ЗНЗ):

А (21)

Дугогасящий реактор не устанавливаем.

6.9 Выбор и проверка сечений КЛ–10 кВ на термическую стойкость

Для выбора сечений жил кабелей по нагреву определяется расчетный ток и по таблицам /1/ выбирается стандартное сечение, соответствующее ближайшему большему току. Во всех случаях выбора сечений жил кабеля необходимо анализировать полученные результаты расчета нагрузок.

Расчетный ток определяется по формуле:

I_нб =

(22)

Выбирается стандартное сечение по длительно допустимому току. Для кабелей проложенных в земле учитываются следующие поправки в соответствии с ПУЭ. Далее определяется длительно допустимый ток для КЛ по выражению:

I_доп = I_{доп. табл.}×К₁ × К₂ × К₃, (23)

где К₁ – коэффициент, учитывающий число работающих кабелей проложенных в земле;

К₂ – коэффициент, учитывающий температуру окружающей среды и допустимую температуру кабеля;

К₃ – коэффициент допустимой перегрузки кабеля (1,3 – для нового кабеля).

Условие допустимости по нагреву для КЛ-10 кВ:

I_доп

I_нб.

Осуществляется проверка по условию работы КЛ в послеаварийном режиме при отключении одного кабеля,

I_доп

I_нб ×1,35

Выбираем трехжильный кабель с алюминиевыми жилами сечением 25 мм² с длительно допустимым током 90 А.

I_нб =

А;

С учетом поправок определяем длительно допустимый ток для КЛ:

I_доп = 115 × 1 × 1,11×1,3 = 166 А

166 А > 97 А.

Следовательно, выбранный кабель удовлетворяет условию допустимого нагрева в нормальном и послеаварийном режиме.

В соответствии с расчетными данными для прокладки КЛ-10 кВ принимаются кабели ААПлУ.

7. Выбор шинных конструкций

7.1 Выбор гибких шин на стороне 110 кВ

В РУ 35 кВ и выше применяют гибкие шины, выполненные проводами АС. Гибкие провода применяются для соединения блочных трансформаторов с ОРУ.

Проверка сечения на нагрев:

≥

Принимаем сечение по допустимому току АС-120/27;

мм.

А, А, условие выполняется.

Проверка на термическое действие КЗ не производится, т. к. шины выполнены голыми проводами на открытом воздухе.

Проверка по условиям коронирования:

Разряд в виде короны возникает при максимальном значении начальной критической напряженности электрического поля:

, (24)

где m – коэффициент, учитывающий шероховатость поверхности провода. (для многопроволочных проводов принимается 0.82);

– радиус провода в см.

кВ/см.

Напряженность электрического поля около поверхности нерасщеплённого провода определяется:

кВ/см, (25)

где

– среднее геометрическое расстояние между проводами фаз, см. При горизонтальном расположение фаз ; здесь -расстояние между соседними фазами, см.

Условие образования короны:

1,07

Е≤0,9 Е₀,