Выбор и проверка электрических аппаратов на стороне НН

Выбор и проверка электрических аппаратов, кабелей и электроизмерительных приборов

Общие сведения

Выбор электрических аппаратов и кабелей заключается в определении их типа, сопоставлении расчетных параметров с номинальными или допустимыми, приведенными в справочной литературе.

Выбор вида, типа аппарата, марки кабеля производится в зависимости от его назначения, места в электрической схеме, характеристик окружающей среды, условий надежности. Если выбраны типы КТП, КРУ, то тем самым определены типы электрических аппаратов, а их проверка будет заключаться в сопоставлении их технических данных с расчетными параметрами.

В курсовом проекте следует выбираются следующие электрические аппараты: выключатели, предохранители, разъединители, их приводы, ограничители перенапряжений нелинейные, ТТ, ТН, ТСН, электроизмерительные приборы и счетчики в цепях силовых трансформаторов и самого мощного потребителя НН.

Выбор и проверка электрических аппаратов на стороне ВН

Вычислим ток нормального режима I _норм, определяемый максимальной нагрузкой, на стороне ВН по формуле (37):

А, (37)

где S_max – максимальная полная нагрузка ПС, кВА.

Определим ток послеаварийного или ремонтного режима I_max на стороне ВН при отключении одного Т или ВЛ и исключении нагрузки группы малоответственных потребителей III категории по формуле (38):

A, (38)

где S ' _max – максимальная мощность послеаварийного режима, кВА.

В качестве расчетного тока принимаем ток послеаварийного режима I_max, так как он наибольший.

Выбор Р. Выберем и проверим Р серии РГН-2а-110.II/1000-40 УХЛ1 (таблица 4).

Таблица 4 – Выбор и проверка Р серии РГН-2а-110.II/1000-40 УХЛ1

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Выбор
U _уст ≤ U _ном	U _уст = 110 кВ	U _ном = 110 кВ
I _расч ≤ I _ном	I _расч = 195,949 А	I _ном = 1000 А
Проверка
i _уд ≤ i _дин	i _уд = 32,575 кА	i _дин = 80 кА
В_к ≤ I _тер ² · t _тер	В_к = 446,29 ·10⁶ А² · с	I _тер ² · t _тер=(31,5 · 10³)²·3=2976,75 · 10⁶ А² · с

Так как условия выполняются, то Р выбран правильно.

Выбор В. Выберем и проверим высоковольтный В серии ВГТ-УЭТМ-110/40/3150 У1 (таблица 5).

Таблица 5 – Выбор и проверка высоковольтного В серии ВГТ-УЭТМ-110/40/3150 У1

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Выбор
U _уст ≤ U _ном	U _уст = 110 кВ	U _ном = 110 кВ
I _расч ≤ I _ном	I _расч = 195,949 А	I _ном = 3150 А
I _ПО ≤ I _откл	I _ПО = 14,324 кА	I _откл = 40 кА
Проверка
i _уд ≤ i _дин	i _уд = 32,575 кА	i _дин = 100 кА
I _ПО ≤ I _дин	I _ПО = 14,324 кА	i _дин = 100 кА
i _уд ≤ i _вкл	i _уд = 32,575 кА	i _вкл = 100 кА
В_к ≤ I _тер ² · t _тер	В_к = 446,29 ·10⁶ А² · с	I _тер ² · t _тер = (40 · 10³)² · 3 = 4800 · 10⁶ А² · с

Так как условия выполняются, то высоковольтный В выбран правильно.

Выбор ограничителя перенапряжений. Выберем и проверим ограничитель перенапряжения типа ОПНп-110/680/100-10-III УХЛ1.

: , .

Так как условие выполняется, то ОПН выбран правильно.

Выбор ТТ. Выберем и проверим ТТ серии ТРГ-УЭТМ-110-200/5 У1 (таблица 6).

Таблица 6 – Выбор и проверка ТТ серии ТРГ-УЭТМ-110-200/5 У1

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Выбор
U _уст ≤ U _ном	U _уст = 110 кВ	U _ном = 110 кВ
I _расч ≤ I _ном	I _расч = 195,949 А	I _ном = 200 А

Продолжение таблицы 6

Проверка
i _уд ≤ i _дин	i _уд = 32,575 кА	i _дин = 102 кА
В_к ≤ I _тер ² · t _тер	В_к = 446,29 ·10⁶ А² · с	I _тер ² · t _тер=(40 · 10³)² · 1 = 1600 · 10⁶ А² · с

Так как условия выполняются, то ТТ выбран правильно.

Выберем и проверим встроенный ТТ типа ТВ-110-III-200/5 У1 (таблица 7).

Таблица 7 – Выбор и проверка ТТ серии ТВ-110-III-200/5 У1

Условия проверки

Расчетные величины

Каталожные данные

Выбор

U _уст ≤ U _ном

U _уст = 110 кВ

U _ном = 110 кВ

I _расч ≤ I _ном

I _расч = 195,949 А

I _ном = 200 А

Проверка

В_к ≤ I _тер ² · t _тер

В_к = 446,29 ·10⁶ А² · с

I _тер ² · t _тер = (20 · 10³)² · 3 = 1200 · 10⁶ А² · с

Так как условия выполняются, то ТТ выбран правильно.

Выбор ТН. Выберем и проверим ТН серии ЗНГ-УЭТМ-110 У1.

: , .

Так как условия выполняются, то ТН выбран правильно.

Выбор и проверка электрических аппаратов на стороне НН

Вычислим ток нормального режима I _норм по формуле (39):

A. (39)

Определим ток послеаварийного или ремонтного режима I_max на стороне НН по формуле (40):

A. (40)

В качестве расчетного тока принимаем ток послеаварийного режима I_max, так как он наибольший.

Определим полную мощность самого мощного потребителя по формуле (41):

MBA, (41)

где P_m – максимальная нагрузка самого мощного потребителя, МВт.

Ток в линии самого мощного потребителя определим по формуле (42):

A. (42)

Ток в линии резерва определим по формуле (43):

A, (43)

где S _рез – мощность резерва, МВА.

Выбор В. Проверим ВВ, СВ, В отходящих линий и В резервных линий серии ВВУ-СЭЩ-П-10-50/2500 У2 (таблица 8).

Таблица 8 – Выбор и проверка ВВ, СВ, В отходящих линий и В резервных линий типа ВВУ-СЭЩ-П-10-50/2500 У2

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Выбор
U _уст ≤ U _ном	U _уст = 10 кВ	U _ном = 10 кВ
I _{расч. ввод} ≤ I _ном	I _{расч. ввод} = 2155,441 А	I _ном = 2500 А
I _{расч. секц} ≤ I _ном	I _{расч. секц} = 1077,721 А	I _ном = 2500 А
I _{расч. отх. лин} ≤ I _ном	I _{расч. отх. лин} = 301,505 А	I _ном = 2500 А
I _{расч. рез} ≤ I _ном	I _{расч. рез} = 410,56 А	I _ном = 2500 А
I _ПО ≤ I _откл	I _ПО = 22,439 кА	I _откл = 50 кА
Проверка
i _уд ≤ i _дин	i _уд = 54,264 кА	i _дин = 128 кА
I _ПО ≤ I _дин	I _ПО = 22,439 кА	i _дин = 128 кА
i _уд ≤ i _вкл	i _уд = 54,264 кА	i _вкл = 128 кА
В_к ≤ I _тер ² · t _тер	В_к^ВВ = 848,395 ·10⁶ А² · с	I _тер ² · t _тер = (50 · 10³)² · 3 = 7500 · 10⁶ А² · с
	В_к^СВ = 596,645 ·10⁶ А² · с
	В_к^{отх. лин} = 344,896 ·10⁶ А² · с
	В_к^рез = 344,896 ·10⁶ А² · с

Так как условия выполняются, то ВВ, СВ, В отходящих линий и В резервных линий выбран правильно.

Выбор ограничителя перенапряжений. Проверим ограничитель перенапряжения серии ОПНп-10/680/12 УХЛ1.

Так как условие выполняется, то ОПН выбран правильно.

Выбор ТТ. Проверим вводной ТТ, секционный ТТ, ТТ отходящих линий и ТТ резервных линий типа ТОЛ-СЭЩ-10-01-2500/5 (1200, 400, 500)/5 У2 (таблица 9)

Таблица 9 – Выбор и проверка вводного ТТ, секционного ТТ, ТТ отходящих линий и ТТ резервных линий типа ТОЛ-СЭЩ-10-01-2500/5 (1200, 400, 500)/5 У2

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Выбор
U _уст ≤ U _ном	U _уст = 10 кВ	U _ном = 10 кВ
I _{расч. ввод} ≤ I _ном	I _{расч. ввод} = 2155,441 А	I _ном = 2500 А
I _{расч. секц} ≤ I _ном	I _{расч. секц} = 1077,721 А	I _ном = 1200 А
I _{расч. отх. лин} ≤ I _ном	I _{расч. отх. лин} = 301,505 А	I _ном = 400 А
I _{расч. рез} ≤ I _ном	I _{расч. рез} = 410,56 А	I _ном = 500 А
Проверка
i _уд ≤ i _дин	i _уд = 54,264 кА	i _дин = 100 (100; 100; 100) кА
В_к ≤ I _тер ² · t _тер	В_к^ВВ = 745,578 ·10⁶ А² · с	I _тер ² · t _тер = (40 · 10³)² · 1 = 1600 · 10⁶ А² · с
	В_к^СВ = 524,993 ·10⁶ А² · с	I _тер ² · t _тер = (40 · 10³)² · 1 = 1600 · 10⁶ А² · с
	В_к^{отх. лин} = 304,407 ·10⁶ А² · с	I _тер ² · t _тер = (40 · 10³)² · 1 = 1600 · 10⁶ А² · с
	В_к^рез = 304,407 ·10⁶ А² · с	I _тер ² · t _тер = (40 · 10³)² · 1 = 1600 · 10⁶ А² · с

Так как условия выполняются, то вводной ТТ, секционный ТТ, ТТ отходящих линий и ТТ резервных выбраны правильно.

Проверим ТТ по вторичной нагрузке , (для шинного и отходящих линий). К ТТ подключаются приборы, приведенные в таблице 10.

Таблица 10 – Вторичная нагрузка ТТ

Наименование	Тип	Класс точности	Кол-во, шт.	Потребление одной цепью, ВА
Цифровой счетчик активной и реактивной энергии	Меркурий 230 ART [21]	0,5S 1	1	0,1

Полная мощность, потребляемая цепью тока: . Номинальный ток: . Определим сопротивление прибора по формуле (44):

. (44)

Сопротивление контактов принимаем равным (при 2-3 приборах).

Допустимое сопротивление приборов при классе точности 0,5 определим по формуле (45):

, (45)

где – номинальная вторичная нагрузка ТТ.

Чтобы ТТ работал в выбранном классе точности, необходимо выдержать условие . Вычислим допустимое сопротивление проводов по формуле (46):

. (46)

Определяем сечение соединительных проводов по формуле (47):

, (47)

где – удельное сопротивление соединительных проводов, для алюминиевых жил равное ; – длина соединительных проводов, для цепей ГРУ 6-10 кВ равное 4-6 м.

Принимаем контрольный кабель АКВРГ с жилами сечением 4 мм². При рассчитанной нагрузке выбранные ТТ будут работать в заданном классе точности.

К ТН подключаются приборы, приведенные в таблице 11.

Таблица 11 – Вторичная нагрузка ТН

Наименование	Тип	Класс точности	Кол-во	Потребление одной цепью, ВА	Потребляемая мощность, ВА
Цифровой счетчик активной и реактивной энергии	Меркурий 230 AR	0,5	17	7,5	127,5
Цифровой вольтметр	АV-24Т	0,5	1	0,3	0,3

Выбор ТН. Проверим ТН типа НАЛИ-СЭЩ-10-1-0,5/3-150/30 У2 (таблица 12).

Таблица 12 – Выбор и проверка ТН типа НАЛИ-СЭЩ-10-1-0,5/3-150/30 У2

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Выбор
U _уст ≤ U _ном	U _уст = 10 кВ	U _ном = 10 кВ
Проверка
S₂ _Σ ≤ S₂ _ном	S₂ _Σ = 127,8 ВА	S₂ _ном = 150 ВА

Так как условия выполняются, то ТН выбран правильно. В качестве соединительных проводов принимаем кабель АКВРГ с жилами сечением 4 мм², исходя из условий прочности для алюминиевых жил.

Выбор кабелей для питания потребителей 10 кВ. Для отходящих линий.

1) По номинальному напряжению

U _ном ≥ U _уст; U _ном = 10 кВ = U _уст = 10 кВ.

2) По нормированной экономической плотности тока:

Расчетной величиной при выборе является длительный ток нормального режима максимальных нагрузок (без перегрузок) I _норм = I. Вычислим сечение кабеля по нормированной экономической плотности тока по формуле (48):

. (48)

Продолжительность использования максимума нагрузки – 2900 ч, j_эк= 1,9 А/мм². Ближайшее стандартное сечение кабеля – 150 мм².

3) По длительному току:

Допустимый длительный номинальный ток кабеля, проложенного в земле равен 416 А.

I _норм ≥ I _доп; I _норм = 301,505 А; I _доп = 416 А.

4) Проверка на потерю напряжения:

Потеря напряжения на кабеле определяется по формуле (49):

, (49)

где r ₀ = 0,265 Ом/км – удельное активное сопротивление кабеля; х₀ = 0,085 Ом/км – удельное индуктивное сопротивление кабеля; l = 2,3 км – длина КЛ; I _норм = 301,505 А – расчетный ток кабеля, соответствующий максимальной нагрузке в нормальном режиме; U _ном = 10 кВ – номинальное значение НН.

Предельные значения потерь напряжения не должны превышать 5% для кабеля НН: ΔU ≤ ±5% ; 3,31% < 5%. Выбираем кабель АПвП 3×150 – 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена [22].

Для линий резерва.

1) По номинальному напряжению: U _ном ≥ U _уст; U _ном = 10 кВ = U _уст = 10 кВ.

2) По нормированной экономической плотности тока:

Расчетной величиной при выборе является длительный ток нормального режима максимальных нагрузок (без перегрузок) I _норм = I _рез. Вычислим сечение кабеля по нормированной экономической плотности тока по формуле (48):

Ближайшее стандартное сечение кабеля – 185 мм².

3) По длительному току:

Допустимый длительный номинальный ток кабеля, проложенного в земле равен 466 А.

I _норм ≥ I _доп; I _норм = 410,56 А; I _доп = 466 А.

4) Проверка на потерю напряжения:

Потеря напряжения на кабеле определяется по формуле (49):

Предельные значения потерь напряжения не должны превышать 5% для кабеля НН: ΔU ≤ ±5% ; 3,691% < 5%.

Выбираем кабель АПвП 3×185 – 10 кВ с изоляцией из сшитого полиэтилена.

Выбор предохранителя. Выберем предохранитель для ТСН. Для этого рассчитаем номинальный ток ТСН по формуле (50):

, (50)

где – номинальная мощность ТСН, кВА; – номинальное напряжение ТСН, кВ.

Таблица 13 – Выбор и проверка предохранителя ПКТ-101-10-8-31,5 У3

Условия проверки	Расчетные величины	Каталожные данные
Выбор
U _уст ≤ U _ном	U _уст = 10 кВ	U _ном = 10 кВ
Проверка
I _{расч. ТСН} ≤ I _ном	I _{расч. ТСН} = 5,774 А	I _ном = 8 А
I _ПО ≤ I _{откл. ном}	I _ПО = 22,439 кА	I _{откл. ном} = 31,5 кА

Так как условия выполняются, то предохранитель выбран правильно.

Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 151; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

Мы поможем в написании ваших работ!