Электрооборудование электрических станций, сетей и систем

где /_{п г}- периодическая составляющая тока КЗ в момент времени

t. к А.;

У - коэффициент равный отношению /_п. _Т/ 1_П0

I_{П τ 1} ⁼ 2,57 кА

I_{П τ 2} = 7,09 0,975 = 6,91 кА

I_{П τ 3} = 2,05 0,95=4,8 кА

I_{П τ 4} = 8,86 0,86=7,6 кА

ΣI_{П τ} = 2,57+6,91+4,8+7,6 = 21,89 кА

Результаты расчёта  заносят в таблицу 8

 

Таблица 8 Расчетные данные токов короткого замыкания

 

U, кВ	№ ветви	Sб, МВА	Iб, кА	Е”*	Хрез	Iп0, кА	kу	Iу, кА	e-t/Та	Iн, кА	Iп0/Iн	g	I iаt, кА	I Iпt, кА
	1		1		1,95	2.57	1,608	5,84	0,35	-	-	-	1.27	2,57
110	2	1000	1.13	5,02	0,8	7,09	1.973	19,78	0,9	5.9	1,2	0.975	9,02	6.91
	3		1,13		1,13	5,02	1,965	13.95	0.86	2.07	4.3	0,95	6,1	4.8
	4		1.13		0,64	8.86	1,973	24.72	0.9	2,3	2.18	0,86	11,27	7.6
Итого						23.54		64.3					27.66	21.89

 

 

 

 

 

 

 

4. Выбор электрооборудования

4.1 Выбор выключателей  и разъединителей

Таблица 9 Выключатели  и разъединители для заданной цепи

 

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель ВВД-220Б-40/2000 ХЛ1	Разъединитель РНДЗ-2-220/2000 ХЛ1
Цепь А Т  связи на РУ ВН 220 кВ
Uycm= 220кВ. Imax = Smaxпер/Ö3*Uуст= 95,9/Ö3*220 = 1,02 кА I п г = 21,89 кА. i аг = 27,66 кА.   Iп0 = 17,8 кА. iy= 48,08 кА. вк= rn.o2(tomK+Ta) = =17.82 (4.08+0.35)= 1403.6 кА- 2 с	UH0M = 220кВ Iном = 2 КА   Iотк.ном — 40 кА Iа ном = \ 2 Вн iотк н/100= = 1,41-23-40/100=13,08 кА   √2*1ошном(1+рн/100)= √2* 40(1 +23/100) = 69.49 /дин=40 к А idUH=102 кА lmeo2tmep=402-3=4800 кА2 с		UHOM=220 кВ Iном - 2 кА   Iдин=Ю0 к А Imep2tmep=402-3=4800 кА2-с
Цепь AT связи на РУ СН 110 кВ
	Выключатель ВВБК-110Б-50/3150 У1		Разъединитель РНДЗ-2-110У/3200 У1
Uуст=110кВ Imax * §тах- nep/√3*Uycm=391, 3/√3*110=2.05/2 = 1,025 кА   I п г = 21,89 кА. i аг = 27,66 кА.   Iп0 = 23,54 к А. iy= 64,3 кА. Вк=/J(tomK+Ta) = =23.542- (4,07+0.35)= 2449,2 кА2с	UH0M= 110кВ I ном - 3,15 к А   Iотк ном — 50 К А ia ном = √2 Вн- Iоткм/100 = = 1,41-35-50/100=24,67 кА   √2*Iоткном(1+βн/100)= √2* 50(1 +35/100) = 95,17 Iдин=50 к А idин=128 к А lmeo2tmep=562-3=9408 кА с		Uhom=110KB I ном = 3,2 к А   idин=125 к А Imep2tmep=502-3=7500 кА2-с

 

Окончательно  для цепи А Т связи на РУ ВН 220кВ выбирают выключатель типа ВВД-220Б-40/2000 ХЛ1 и разъединитель типа РНДЗ-2-220/2000 ХЛ1.

Для цепи AT связи на РУ СН 110кВ выбирают выключатель типа ВВБК-110Б-50/3150 У1 и разъединитель типа РНДЗ-2-110У/3200 У1

4.2 Выбор выключателей  и разъединителей для остальных  цепей Выбор ведут в табличной  форме и данные заносят в  таблицу 9

Таблица 9 Выбор выключателей и разъединителей

 

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель	Разъединитель
Блок 500 МВт на РУ ВН 220 кВ
Uycm = 220кВ Imax = Sн/(Ö3*0,95*Uуст) = 588,2/(√3*0,95*220)=1,6 кА	ВВБ-220Б-31,5/2000 У1	РНДЗ 2-220/2000 У1
	UH0M = 220 кВ Iном = 2 кА	ином = 220 кВ Iном = 2 кА
Цепь генератор  выключатель 500МВт на РУ ВН 220 кВ
Uycm = 20кВ Imax = Sн/(Ö3*0,95*Uуст) = 588,2/(√3*0,95*20)=17,8 кА	ВВГ-20-160/20000 УЗ	Шинная накладка
	UH0M = 20 кВ Iном = 20 кА
Блок 110 МВт на РУ ВН 220 кВ
Uycm = 220кВ Imax = Sн/(Ö3*0,95*Uуст) = 588,2/(√3*0,95*220)=0,38 кА	ВВБ-220Б-31,5/2000 У1	РНДЗ 2-220/1000 У1
	UH0U = 220 кВ Iном = 2 кА	UH0M = 220 кВ Iном = 1 КА
Цепь генератор  выключатель 110МВт на РУ ВН 220 кВ
иуст = 10,5кВ Imax = Sн/(Ö3*0,95*Uуст) = 137,5/(√3*0,95*220)=7,97 кА	ВВГ-20-160/11200 ТСЗ	РВРЗ-2-20/8000 УЗ
	UmM = 20 кВ Iном= 11,2 кА	UH0M = 20 кВ Iном= 8 кА
Блок 400 МВт на РУ СН 110 кВ
Uycm = 11 ОкВ Imax = Sн/(Ö3*0,95*Uуст) = 470,6/(√3*0,95*110)=2,6 кА	ВВБК-110Б-50/3150 У1	РНДЗ 2-110/3200 У1
	UH0M= 110 кВ Iном =3,15 кА	UH0M= 110 кВ Iном = 3,2 к А
Цепь генератор  выключатель 400МВт на РУ ВН 110 кВ
Uycm = 20кВ Imax = Sн/(Ö3*0,95*Uуст) = 470,6/(√3*0,95*20)=14,31 кА	ВВГ-20-160/20000 УЗ	Шинная накладка
	Uном = 20 кВ Iном = 20 кА
Блок 110 МВт на РУ СН 110 кВ
Uycm = 110 кВ Imax = Sн/(Ö3*0,95*Uуст) = 137,5/(√3*0,95*110)=0,76 кА	ВВБМ-110Б-31,5/2000 У1	РНДЗ 2-110/1000 У1
	UHOM - 110 КВ Iном = 2 кА	UH0M= 110 кВ Iном = 1 кА
ЛЭП СВЯЗИ С  ЭС
Uycm = 220кВ Imax = Smaxпер/(n-1)Ö3*Uуст = 877,2/(4*√3*220)=0,57 кА	ВВБ-220Б-31,5/2000 У1	РНДЗ 2-220/1000 У1
	UH0M = 220 кВ Iном =2 кА	UHOM = 220 KB Iном = 1 К А

Продолжение таблицы 9

Расчетные данные	Каталожные данные
	Выключатель	Разъединитель
Цепь AT связи на РУ HH
Uycm = 38.5кВ lmax=Smax. пер/√13*иуст=32/^3*38.5 =0.48 кА	ВВУ-35А-40/2000 У1	РВЗ 2-35/1000 УЗ
	UH0M = 35 кВ Ihom ~ 2 КА	UH0M = 35 кВ Ihom = 1 КА
Для ЛЭП потребителей на РУ BH 220 кВ
Uycm = 220кВ lmax=Smax. /(n-1) √3*Uycm=925.9/4^3*220 =0.60 кА	ВВБ-220В-31.5/2000 У1	РНДЗ 2-220/630 Т1
	UH0M = 220 кВ Ihom ~ 2 К А	UH0M = 220 кВ Ihom = 0.63 К А
Для цепи потребителей на РУ CH 110 кВ
Uycm = 110кВ lmax=Smax. /(п-1) √3*иуст=520/12^3*110 =0.22 кА	ВВБМ-110Б-31.5/2000 У1	РНДЗ 2-110/630 Т1
	Uhou = 110KB Ihom ~ 2 КА	Uhom = 110 кВ  Iнои = 0.63 кА

 

4.3 Выбор измерительных  трансформаторов тока Для заданной  цепи

Выбор ТА для блока в  цепи А Т связи на 220 кВ

а) по напряжению установки: Uh ≥ Uycm

Uycm = 220 кВ Uh = 220 кВ

б) по длительному току: Iном > I.max

Imax = 1000 А /ном = 1200 А

ТА выбирают по /2., с. 306/ ТФЗМ 220Б - II Т1, номинальные параметры  которого: I_1н = 1200 A, Z₂„ = 4 Ом, I₂„ = 1 А, класс точности 0,5.

Проверка выбранного ТА:

По термической стойкости  ведут по формуле            (5.18)

βк≤ I² _тер t_mep

1403,6 < 40 3 =4800 кА²С

где βк берется из таблицы 9

По электродинамической  стойкости:

i_дин > iy

54 кА >48,08 кА

 

 

 

 

 

 

Таблица 10 Вторичная нагрузка

 

№	Цепь	Место установки		Перечень приборов	Условное граф. обозначение	Тип	Класс точности	Потребл. мощность
1	Цепь AT связи на 220 кВ	ТС	вн	Амперметр		ТФЗМ- 220Б-11	0.5	0,5

 

                                                          

 

Рисунок 6 - Схема присоединения  приборов к ТА

r_приб=S/I₂²=0,5/1=0,5 Ом

r_пр=Z_2H - r_приб - r_к = 4 - 0,5 - 0,05 = 3,45 Ом

где r_к - принимаем равным 0,05 т.к. количество приборов меньше трех

I_расч=150 м

q_потр= ρ* I_расч/ r_пр=0,0175*150/3,45=0,76 мм²

Принимают контрольный кабель КРВГ со стандартным ближайшим сечением 2,5 мм², по соображениям механической прочности.

Проверка:

r_пр= ρ*l/q=0,0175*150/2,5=1,05 Ом

Z₂ = 0,5 + 1,5 + 0,05= 1,15 Ом

Окончательно  принимают выбранным трансформатор  тока типа ТФЗМ 220Б - II Т1

 

 

Для заданной цепи

Выбор ТА для блока в  цепи AT связи на 110 кВ

а)по напряжению установки: Uh > Uycm

Uycm = 110 кВ Uh = 110 кВ

б)по длительному току: Iном > Imax

Imax = 1025 А /ном = 1500 А

ТА выбирают по /2.,с.306/ ТФЗМ 11 ОБ - I У1, номинальные параметры  которого: I_1н = 1500 A, Z_2н = 4 Ом, I_2н = 5 А, класс точности 0,5.

Проверка выбранного ТА:

По термической стойкости  ведут по формуле (5.18)

β_k≤I²_тер*t_тер

2449 ≤ 65²*3 =12675 кА²С

где βк берется из таблицы 9

По электродинамической  стойкости:

I_дин > iy

158 кА >64,3 кА

 

Таблица 11 Вторичная нагрузка

№	Цепь	Место установки		Перечень приборов	Условное граф. обозначение	Тип	Класс точности	Потребл. мощность
2	Цепь AT связи на 110 кВ	ТС	вн	Амперметр		ТФЗМ- 110Б-1 У1	0.5	0.5

                                         

                                               

 

Рисунок 7 - Схема присоединения приборов к ТА

r_приб=S/I₂²=0,5/5=0,1 Ом

r_пр= Z_2н - r_приб - r_к=4-0,1-0,05=3,85 Ом

 

где r_K - принимаем равным 0,05 т.к. количество приборов меньше трех

I_расч = 100 М

q_пр= ρ* I_расч/ r_приб=0,0175*100/3,85=0,45 мм²

Принимают контрольный  кабель КРВГ со стандартным ближайшим  сечением 2,5 мм², по соображениям механической прочности.

Проверка:

q_пр= ρ* I_расч/ r_приб=0,0175*100/2,5=0,7 мм²

Z₂ =0,02+0,70,05=0,77 Ом

Окончательно принимают  выбранным трансформатор тока типа ТФЗМ 110Б-1У1

Выбор трансформаторов  тока для остальных цепей производят по номинальным параметрам.

Для блока 500 МВт на 220 кВ выбирают КЭТ типа ТЭКН-Е-20- 20000-560 со встроенными трансформаторами тока ТШВ-24-24000/5

Для блока 110 МВт на 220 кВ выбирают КЭТ типа ГРТЕ-10-8550- 250 со встроенными  трансформаторами тока TLUB-15Б-8000/5/5

Для блока 400 МВт на 110 кВ выбирают КЭТ типа ТЭКН-Е-20- 20000-560 со встроенными трансформаторами тока ТШВ-24-24000/5

Для блока 110 МВт на 110 кВ выбирают КЭТ типа ГРТЕ-10-8550- 250 со встроенными  трансформаторами тока ТШВ-15Б-8000/5/5 Для  линий связи с ЭС выбирают ТА типа ТФЗМ 220Б - 1НУ1 Для цепи А Т связи  на РУ НН выбирают ТА типа ТФЗМ 35Б - I Для  ЛЭП потребителей на РУ ВН 220 кВ выбирают ТА типа ТФЗМ 22Б-III ХЛ1

Для цепи потребителей на РУ СН 110 кВ выбирают ТА типа ТФЗМ 110Б-1У1

 

4.4 Выбор измерительных  трансформаторов напряжения

 

4.4.1 Выбирают трансформатор  напряжения для автотрансформатора  связи на РУ ВН 220 кВ. Условия  выбора:

а) по напряжению установки: U_ycm<U_H; и_уcт⁼220 кВ, U_H=220 кВ.

б) по конструкции и схеме соединения обмоток:

в) по классу точности: 0,5;

г) по вторичной нагрузки: S₂≤S_2ном

 

 

 

 

Таблица 12 Вторичная нагрузка трансформатора напряжения автотрансформатора связи на РУ ВН 220 кВ

 

Цепь	Приборы	S1 обмот	число обмоток	Cos φ	Sin φ	число присоединений	кол-во	Общая потребляемая мощность
								Р,Вт	Q.Bap
AT на ВН	Ваттметр	2	2	1	0	1	1	4	0
	Варметр	2	2	1	0	1	1	4	0
ЛЭП	Варметр	2	2	1	0	5	1	20	0
	Ваттметр	2	2	1	0	5	1	20	0
	Счётчик активной энергии	3	2	0,38	0,925	5	1	11,4	27,75
	Счётчик реактивной мощности	3	2	0,38	0,925	5	1	11,4	27,75
Сборные шины	Вольтметр	2	1	1	0	1	1	2	0
	Вольтметр	10	1	1	0	1	1	10	0
	Вольтметр	2	1	1	0	1		4	0
	Ваттметр	2	2	1	0	1	1	4	0
	Частотомер	2	1	1	0	1	1	2	0
	Частотомер	2	1	1	0	1	2	4	0
Итого:								96.8	55,5