Выбор основного высоковол ьтного электрооборудования

 

Расшифровка обозначений:

U_уст – напряжение электрической установки, кВ;

U_н – номинальное напряжение выбранного аппарата, кВ;

U_ср – среднее номинальное напряжение ступени к.з., кВ;

U_доп – наибольшее допустимое напряжение на разряднике (действующее значение), кВ;

S¢¢; – сверхпереходная мощность к.з., МВА;

S_отк.н. – номинальная мощность отключения выключателя, МВА;

I_норм – наибольший расчетный ток нормального режима электроустановки, А;

I_max – наибольший расчетный ток ремонтного или послеаварийного режима, А;

I_н – номинальный ток выбранного аппарата, А;

I_п.о. – начальное значение периодической составляющей тока трехфазного к.з, кА;

I_отк. – предельно отключаемый ток, кА;

I_отк.н. – отключаемый номинальный ток, кА;

i_у – ударный ток к.з. по расчету, кА;

i_пр.с., i_дин – амплитудное значение предельного сквозного тока к.з. (ток электродинамической стойкости) по каталогу, кА;

I_пр.с., I_дин – действующее значение предельного сквозного тока к.з. (ток электродинамической стойкости) по каталогу, кА;

К_эд – кратность электродинамической стойкости по каталогу;

I_тер – предельный ток термической стойкости, кА;

t_тер – длительность протекания предельного тока термической стойкости по каталогу, с;

К_Т – кратность термической стойкости по каталогу;

В_к – импульс квадратичного тока к.з. (тепловой импульс) по расчету, кА²×с;

t_отк – время отключения выключателя (время действия тока к.з.), с;

t_отк = t_р.з.+ t_отк.в.,

где t_р.з. – время действия основной релейной защиты данной цепи с учетом действия АПВ, с;

t_отк.в. – пол ное время отключения выключателя (интервал времени от подачи команды на отключение до момента погасания дуги во всех полюсах), с;

Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока к.з. рассматриваемой цепи, с;

,

где Х_рез – результирующее индуктивное сопротивление цепи к.з., Ом;

R_рез – результирующее активное сопротивление цепи к.з., Ом;

I_п.t – периодическая составляющая тока к.з. в момент времени t, кА;

t – наименьшее время от начала к.з. до момента расхождения дугогасительных контактов выключателя (расчетное время, для которого требуется определить токи к.з.), с;

t = t_з.мин.+ t_{с.в.отк.},

где t_з.мин. – минимальное время действия релейной защиты (t_з.мин. = 0,01 с);

t_с.в.отк – собственное время отключения выключателя, с (интервал времени от момента подачи команды на отключение до момента прекращения соприкосновения дугогасительных контактов; для современных выключателей оно не превышает 0,2 с);

i_а.t. – апериодическая составляющая тока к.з. в момент расхождения контактов t, кА;

i_а.н. – номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени, кА;

b_н – нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, %.(Определяется по каталогу или по кривой b_н = f(t); если t > 0,09 с, то принимают b_н = 0);

I_вкл. – действующее номинальное значение периодической составляющей тока включения, кА;

i_вкл. – наибольший пик тока включения, кА;

I_1н. – номинальный первичный ток (ТТ), А;

Z₂ – вторичная нагрузка трансформатора тока, Ом;

Z_2н – номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности, Ом;

S_2н – нагрузка измерит ельной обмотки трансформатора тока, ВА;

F_расч. – расчетная сила, действующая на изолятор, Н;

F_доп. – допустимая нагрузка на головку изолятора, Н;

F_разр. – разрушающая нагрузка на изгиб, Н;

 

Электротехнические аппараты должны обеспечивать надежную работу при номинальных режимах и при режимах коротких замыканий. Надежная работа аппаратов при номинальных режимах обеспечивается при правильном выборе их по номинальному току, напряжению, индуктивности, коэффициенту трансформации, классу точности и т.д. в зависимости от назначения, типа и конструкции того или иного аппарата. Аппараты и токоведущие части в расчетной схеме выбираются для наихудших условий короткого замыкания.

Проверка отключающих аппаратов токоведущих частей (проводов, шин, кабелей) на термическую устойчивость сводится к определению наибольшей температуры нагрева их токами короткого замыкания. К основному оборудованию подстанции относятся: выключатели на 6 кВ, разъединители, трансформаторы собственных нужд, предохранители, ограничители перенапряжений, трансформаторы напряжения, трансформаторы тока, изоляторы.

 

Таблица 2.9 Выбор выключателей на стороне 6 кВ в цепи ввода

Место установки КРУ-6 кВ

Условия для выбора	Расчетные величины	Тип и каталожные данные аппарата
Тип: BB/TEL 6-20-1000У2
1. По напряжению Uуст<=Uном	Uуст= 6 кВ	Uном=6 кВ
2. По длительному току Iнорм<=Iном	Iнорм= 385 А Iмак= 769 А	Iном= 1000 А
3. По отключающей способности Iп.τ<=Iотк.н	I(3)к2мак =Iп.τ =Iп.о= 2529,4 А	Iотк.н= 20 кА tс.в.отк= 0,2 с
4. По включающей способности i у<= i вкл Iп.о<=Iвкл	i ук2=5419,3 А I(3)к2мак =Iп.τ =Iп.о= 2529,4 А	i вкл= 32 кА Iвкл= 16 кА
5.По электродинамиче­ской стойкости i у<= i дин Iп.о<=Iдин	i ук2=5419,3 А I(3)к2мак =Iп.τ =Iп.о= 2529,4 А	i дин=32 кА Iдин=16 кА
6. По термической стойкости Вк<=I2тер tтер	tотк = tрз + tотк.в=1,5+0,025=1,525 с Вк= I(3)к1мак (tотк+Та)= 11,4 кА2с I2тер tтер=2023=1200 кА2с	Iтер =10 кА tтер= 2 с tотк.в= 0,025с

Расшифровка типа выключателя:

ВВ – выключатель вакуумный;

TEL – наименование серии;

6 – номинальное напряжение, кВ;

20 – номинальный ток отключения, кА;

1000 – номинальный ток выключателя, А;

У2 – климатическое исполнение и категория размещения.

 

Таблица 2.10 Выбор разъединителя на 6 кВ

Место установки: ОРУ-6 кВ

Условия для выбора	Расчетные величины	Тип и каталожные данные аппарата
РДЗ-2-6/1000 НУХЛ1
1. По напряжению Uуст<=Uном	Uуст=6 кВ	Uном= 6 кВ
2. По току Iнорм<=Iном Iмак<=Iном	Iнорм= 385 А Iмак= 769 А	Iном= 1000 А
3. По электродинамиче­ской стойкости i у<= i пр.с Iп.о<=Iпр.с	i ук2=5419,3 А I(3)к2мак =Iп.τ =Iп.о= 2529,4 А	i пр.с= 35 кА
4. По термической стойкости Вк<=I2тер tтер	tотк = tрз + tотк.в=2+0,055=2,055 с Вк= I(3)к1мак (tотк+Та)= 14,43 кА2с I2тер tтер=4023= 4800 кА2с	Iтер = 14 кА tтер= 3 с tотк.в= 0,055 с
5. По конструкции, роду установки, привод	РДЗ-2-6/1000 НУХЛ1 –разъединитель наружной установки двух колонковый с заземляющим ножом, с установкой в зоне умеренно-холодного климата, с приводом ПЭПУ 500

 

Таблица 2.11 Выбор трансформатора тока (ТТ) в цепи ввода 6 кВ

 

Условия для выбора	Расчетные величины	Тип и каталожные данные аппарата
Тип: ТЛМ-10 У3
1. По напряжению Uуст<=Uном	Uуст=6 кВ	Uном=10 кВ
2. По току Iнорм<=Iном	Iнорм= 385 А Iмак= 769 А	Iном=1000 А
3. По электродинамиче­ской стойкости i у<= i дин Iп.о<= Iдин	i ук2=5419,3 А I(3)к2мак =Iп.τ =Iп.о= 2529,4 А	i дин= 100 кА
4. По термической стойкости Вк<=I2тер tтер	tотк = tрз + tотк.в=1,5+0,025=2,525 с Вк= I(3)к1мак (tотк+Та)= 17,44 кА2с I2тер tтер=4323=1587 кА2с	Iтер =23 кА tтер= 3 с tотк.в= 0,025 с
6. По вторичной нагрузке S2< S2н	S2= 5 ВА	S2н= 10 ВА
7. По конструкции и классу точности	ТЛМ-10 трансформатор тока с литой изоляцией модернизированный на номинальное напряжение 10 кВ, класс точности 1

 

 

Таблица 2.12 Выбор трансформатора напряжения (ТН) на 6 кВ

 

Условия для выбора	Расчетные величины	Тип и каталожные данные аппарата
Тип: НАМИ-6-95 УХЛ2
1. По напряжению Uуст<=Uном	Uуст=6 кВ	Uном=10 кВ
2. По вторичной нагрузке S2< Sн Iнорм<=Iном	S2 = 30 ВА Iнорм=7 А	Sн = 66,6 ВА Iном= 12,5 А
3. По конструкции и схеме соединения обмоток	НАМИ-10-95 УХЛ2 – трансформатор напряжения антирезонансный масляный с измерительной обмоткой, схема соединения звезда-ноль/звезда-ноль/незавершенный треугольник, на напряжение 6 кВ года разработки 95
4. По классу точности	Класс точности 1,5

 

Расшифровка обозначения:

П – предохранитель;

К – с кварцевым наполнением;

Т – для силовых трансформаторов;

1 – однополюсный;

01 – конструктивное исполнение контактов;

6 – номинальное напряжение, кВ;

10 – номинальный ток плавкой вставки, А;

20 – номинальный ток отключения, кА;

У3 – умеренное климатическое исполнение и категория размещения.

 

Таблица 2.13 Выбор ограничителя перенапряжения на 6 кВ

 

Условия для выбора	Расчетные величины	Тип и каталожные данные аппарата
Тип: ОПН-РС/TEL-10/16 УХЛ1
1. По напряжению Uуст<=Uном Uуст<=Uдоп	Uуст= 6 кВ	Uном= 10 кВ Uдоп= 16 кВ

 

 

Расшифровка обозначения:

ОПН – ограничитель перенапряжения;

РС – тип ограничения;

TEL – наименование серии;

10 – класс напряжения сети, кВ;

16 – длительное допустимое рабочее напряжение, кВ;

УХЛ1 – климатическое исполнение и категория размещения.