Выбор электрооборудования ЗРУ 10 кВ.
Распределительные устройства напряжением 3-20 кВ сооружаются обычно внутри здания и называются закрытыми распредустройствами (ЗРУ).
ЗРУ должны обеспечивать надежность работы электроустановки (выполняется при правильном выборе и расстановке электрооборудования в соответствии с ПУЭ), удобство и безопасность обслуживания (неизолированные токоведущие части помещаются в камеры или ограждаются), пожарную безопасность (здание ЗРУ сооружается из огнестойких материалов), экономичность применения.
Из помещений ЗРУ предусматриваются выходы наружу или в помещение с несгораемыми стенами и перекрытиями.
В целях упрощения эксплуатации и ремонта выключателей применяем камеры с выключателями, расположенными на выкатной тележке, - ячейки комплектного распределительного устройства (КРУ)
Основными ячейками ЗРУ являются: вводные, секционные, отходящих линий, трансформаторы напряжения и трансформаторы собственных нужд.
Для ЗРУ 10 кВ необходимо выбрать: ячейки КРУ (вводных выключателей, секционных выключателей и разъединителей, отходящих линий, трансформаторов напряжения, трансформаторов собственных нужд); выключатели; трансформаторы тока; трансформаторы напряжения; предохранители; кабельные линии; ограничители перенапряжения.
Выбираем ячейки КРУ серии К-128 [17].
1) Рассчитываем токи ячеек вводных выключателей.
2) Ток ячеек секционных выключателей и разъединителей равен половине тока ячейки вводного выключателя.
|
|
|
3) Ток ячейки отходящей линии к СД (цех№9, 1600 кВт).
| (7.13) |
4) Ток линии, отходящей к ТСН.
5) Токи линий, отходящих к цеховым трансформаторам ТП 1-3, 11-28.
7) Токи линий, отходящих к цеховым трансформаторам ТП 4-8.
8) Токи линий, отходящих к цеховым трансформаторам ТП 9-10.
Тепловой импульс тока определяется по (7.10). Ячейки К-128 комплектуются вакуумными выключателями LF (Шнейдер Электрик) с tоткл = 0,07с.
Предохранители для трансформаторов собственных нужд выбираются по напряжению сети, номинальному току и току отключения, трансформаторы напряжения – по напряжению сети.
Результаты выбора оборудования приведены в таблице 7.4.
Таблица 7.4 – Выбор оборудования ЗРУ
| Наименование и тип аппарата | Условия выбора | Расчётные данные | Параметры оборудования | Проверка условия | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Аппараты встраиваемые во вводные ячейки | ||||||
| Выключатель вводной ЗРУ 10кВ LF3 (4 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ | ||
| I max ≤ I ном | I max =1616,63 А | Iном = 2500А | 1616,63 < 2500 А | |||
| Iпо≤ I дин. | Iпо= 10,781 кА | Iдин= 40 кА | 10,781 < 40 кА | |||
| iyд ≤ iдин | iу = 29,274 кА | iдин = 81 кА | 29,274 < 81 кА | |||
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 148,783 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 4800 кА2∙с | 148,783 < 4800 А2∙с | |||
| Трансформатор тока
ТЛШ-10 3000/5У3 (12 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ | ||
| I max ≤ I ном | I max =2586,6 А | Iном = 3000А | 2586,6 < 3000 А | |||
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 101,561 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 2977 кА2∙с | 148,783 < 2977 А2∙с | |||
| Ограничитель перенапряжения 10 кВ ОПН-Т-10/10.5 УХЛ1 (12 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10,5 кВ | 10 < 10,5 кВ | ||
| Аппараты встраиваемые в секционную ячейку | ||||||
| Выключатель секционный ЗРУ 10кВ LF2 (2 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ | ||
| I max ≤ I ном | Imax =808,314 А | Iном = 1000А | 808,314 < 1000 А | |||
| Iпо≤ I дин. | Iпо= 10,781 кА | Iдин= 40 кА | 10,781 < 40 кА | |||
| iyд ≤ iдин | iу = 29,274 кА | iдин = 128 кА | 29,274 < 128 кА | |||
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 148,783 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 4800 кА2∙с | 148,783 < 4800 А2∙с | |||
| Трансформатор тока ТЛК-10-1000/5 У3 (6 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ | ||
| I max ≤ I ном | I max =808,314 А | Iном = 1000А | 808,314 < 1000 А | |||
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 148,783 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 2977 кА2∙с | 148,783 < 2977 А2∙с | |||
| Ограничитель перенапряжения ОПН-Т-10/10.5 УХЛ1 (6 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10,5 кВ | 10 < 10,5 кВ | ||
|
|
|
Продолжение таблицы 7.4
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Аппараты встраиваемые в ячейки потребителей 10 кВ | ||||||
| Выключатель отходящей линии LF2 (46 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ | ||
| I max ≤ I ном | Imax = 138,57 А | Iном = 630 А | 138,57 < 630 А | |||
| Iпо≤ I дин. | Iпо= 10,197 кА | Iдин= 40 кА | 8,355 < 40 кА | |||
| iyд ≤ iдин | iу = 23,793 кА | iдин = 128 кА | 23,793 < 128 кА | |||
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 123,727 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 1200кА2∙с | 123,727 < 4800 А2∙с | |||
| Трансформатор тока ТЛК-10-200/5 У3 (144 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10 кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ | ||
| I max ≤ I ном | I max = 138,57 А | Iном = 200А | 138,57 < 200 А | |||
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 123,727 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 2977 кА2∙с | 123,727 < 2977 А2∙с | |||
| Ограничитель перенапряжения ОПН-Т-10/10.5 УХЛ1 (144 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10,5 кВ | 10 < 10,5 кВ | ||
| Выключатель отходящей линии к СД LF2 (2 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 12кВ | 10 = 10 кВ | ||
| I max ≤ I ном | Imax = 106,15 А | Iном = 630 А | 106,15 < 630 А | |||
| Iпо≤ I дин. | Iпо= 10,387 кА | Iдин= 40 кА | 10,387 < 40 кА | |||
| iyд ≤ iдин | iу = 24,238 кА | iдин = 128 кА | 24,238 < 128 кА | |||
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 129,473 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 1200кА2∙с | 129,473 < 4800 А2∙с | |||
| Трансформатор тока ТЛК-10-200/5 У3
(12 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ | ||
| I max ≤ I ном | I max = 106,15 А | Iном = 200А | 106,15 < 200 А | |||
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 90,733 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 2977 кА2∙с | 90,733 < 2977 А2∙с | |||
| Ограничитель перенапряжения ОПН-Т-10/10.5 УХЛ1 (12 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10,5 кВ | 10 < 10,5 кВ | ||
| Аппараты встраиваемые в ячейки трансформаторов напряжения | ||||||
| Трансформатор напряжения НОЛ-10 У2 (4 шт) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 12кВ | 10 < 12 кВ | ||
| Предохранитель ПКН-001-10 УЗ (12 шт) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 12кВ | 10 < 12 кВ | ||
| Ограничитель перенапряжения ОПН-Т-10/10.5 УХЛ1 (12 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 12кВ | 10 < 12 кВ | ||
| Предохранители встраиваемые в ячейки ТСН | ||||||
| Предохранитель ПКТ101-10-5-40 УЗ (6 шт) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 12кВ | 10 < 12 кВ | ||
| I max ≤ I ном | I max = 3,23 А | Iном = 5А | 3,23 < 5 А | |||
Таблица 7.5 – Выбор оборудования на ТП
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Аппараты устанавливаемые перед ТП 10 кВ | ||||
| Камеры сборные одностороннего обслуживания серии КСО-216 (16 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ |
| I max ≤ I ном | Imax = 129,33 А | Iном = 630 А | 129,33 < 630 А | |
| Iпо≤ I дин. | Iпо= 8,355 кА | Iдин= 20 кА | 8,355 < 20 кА | |
| iyд ≤ iдин | iу = 19,496 кА | iдин = 51 кА | 19,496 < 51 кА | |
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 83,071 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 1200кА2∙с | 83,071 < 1200 А2∙с | |
| Выключатель нагрузки автогазовый ВНАп-10/630-20з (16 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ |
| I max ≤ I ном | Imax = 129,33 А | Iном = 630 А | 129,33 < 630 А | |
| Iпо≤ I дин. | Iпо= 8,355 кА | Iдин= 20 кА | 8,355 < 20 кА | |
| iyд ≤ iдин | iу = 19,496 кА | iдин = 51 кА | 19,496 < 51 кА | |
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 83,071 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 1200кА2∙с | 83,071 < 1200 А2∙с | |
| Предохранитель ПКТ104-10-160-20 УЗ (48 шт.) | Uсети ≤ Uном | Uсети = 10 кВ | Uном = 10кВ | 10 = 10 кВ |
| I max ≤ I ном | I max = 129,33 А | Iном = 160А | 129,33 < 160 А | |
| Iпо≤ I дин. | Iпо= 8,355 кА | Iдин= 20 кА | 8,355 < 20 кА | |
| Вк ≤ I²тер∙ tтepм | Вк = 83,071 кА2∙с | Iтерм2 ∙ tтерм = = 1200 кА2∙с | 83,071 < 1200 А2∙с | |
В закрытых РУ-10 кВ ошиновка и сборные шины выполняются жесткими медными шинами. Сборные шины и ответвления от них к электрическим аппаратам 10 кВ из проводников прямоугольного или коробчатого профиля крепят на опорных изоляторах из полимерных материалов. В местах присоединения к аппаратам изгибают шины или устанавливают компенсаторы, чтобы усилие, возникающее при температурных удлинениях шин, не передавалось на аппарат. Выбираем шины в цепи трансформатора со стороны НН по допустимому току при максимальной нагрузке:
Так как шинный мост, соединяющий трансформатор с КРУ небольшой длины и находится в пределах подстанции выбираем сечение медных шин по условию нагрева в продолжительном режиме:
Принимаем однополосные алюминиевые шины прямоугольного сечения 100х8 мм, площадью поперечного сечения 800 мм2; Iд.доп=1625А [4, табл.1.3.31].
По термической стойкости
С = 95 А×с1/2/ мм2 [2], BК = 148,783 кА2∙с (см. табл.6.2)
Производим проверку:
Проверяем шины на механическую прочность. Шины являются механически прочными при условии, что частота собственных колебаний f0 будет больше 200Гц.
| (7.13) |
где l – длина пролёта между изоляторами;
J – момент инерции поперечного сечения шины относительно оси перпендикулярной направлению изгибающей силы;
q – поперечное сечение шины;
f0 - собственная частота колебаний системы шины-изоляторы.
Если шины на изоляторах расположены плашмя, то:
| (7.14) |
тогда длина пролета между изоляторами будет равна:
Определяем собственную частоту колебаний шин, Гц:
Проверяем условие механического резонанса шин.
Условие выполняется.
Принимаем расположение шин плашмя, пролет 1,5 м, расстояние между фазами 0,8 м.
Наибольшее удельно усилие при трехфазном КЗ.
| (7.15) |
где а - расстояние между фазами.
Равномерно распределенная сила f создает изгибающий момент:
| (7.16) |
Момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной действию усилия, см3:
| (7.17) |
Напряжение в материале шины, возникающее при воздействии изгибающего момента:
| (7.18) |
| (7.19) |
где σдоп – допустимое механическое напряжение в материале шин [3].
Шины механически прочны.
Таким образом, окончательно принимаем алюминиевые шины прямоугольного сечения на напряжение 10кВ, с сечением 800 мм2.
Выбор опорных изоляторов.
Выбираем опорные изоляторы ОСК-6-10-В03-1 УХЛ1
По номинальному напряжению Uном = 10 кВ
| (7.20) |
Проверяем изоляторы на механическую прочность.
Максимальная сила, действующая на изгиб.
| (7.21) |
| (7.21) |
где Fразр = 6 кН – минимальная разрушающая сила на изгиб для ОСК-6-10.
Условие проверки:
| (7.22) |
Выбранный изолятор проходит по механической прочности.
Выбор проходных изоляторов.
Выбираем проходные изоляторы ИП-10/2500-12,5УХЛ1
Uном = 10 кВ, Fразр = 12,5 кН.
По номинальному напряжению Uном = 10 кВ
Проверяем на электрическую прочность:
где Imах.НН = 1616,628 A - максимальный ток в цепи питающих линий на НН.
Iдоп.= 2500 А - номинальный ток изолятора.
Проверяем изоляторы на механическую прочность.
Максимальная сила, действующая на изгиб.
| (7.23) |
где Fразр = 12,5 кН – минимальная разрушающая сила на изгиб для ИП-10/3150.
Условие проверки:
Выбранный изолятор проходит по механической прочности.
Дата добавления: 2019-07-17; просмотров: 479; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!