Электроснабжение Сокольского деревообрабатывающего комбината

8.ВЫБОР ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ И КОММУТАЦИОННО –

ЗАЩИТНОЙ АППАРАТУРЫ

 

8.1.Выбор комплектных распределительных устройств

 

Главную понизительную  подстанцию принимаем к установке  комплектной, типа КТПБ (М) 110-5Б-65/10-2Х16000-59-А-1-85-ХЛ1 Самарского завода «Электрощит».

При проектировании ГПП будем применять  комплектные ячейки 10кВ. отдельные  блоки, модули и узлы заводского исполнения.

Комплектные распределительные устройства (КРУ) предназначены для приема и  распределения электроэнергии трехфазного  переменного тока промышленной частоты, состоят из набора типовых шкафов в металлической оболочке и поставляются заводом - изготовителем блоками из нескольких шкафов или отдельными шкафами в полностью смонтированном виде со всей аппаратурой и всеми соединениями главных и вспомогательных цепей[8].

Предприятия Министерства электроэнергетической  промышленности России изготовляют  комплектные распределительные  устройства двух видов: стационарный (КСО) и выкатного типа (КРУ).

В шкафы КРУ и КСО встраивают выключатели, трансформаторы напряжения, разрядники, кабельные сборки, силовые трансформаторы и аппаратуру для собственных нужд ГПП, различную аппаратуру (конденсаторы, разрядники) для защиты вращающихся машин от перенапряжения и т. д., силовые предохранители, шинные перемычки.

В КСО всю аппаратуру главных  и вспомогательных цепей устанавливают стационарно.

Применение КРУ и КСО позволяет  сократить время, требуемое на проектирование, монтаж и наладку распределительных устройств.

Выбираем для нашего распределительного пункта шкафы выкатного исполнения для внутренней установки КВ-3 [8].

Камеры серии КВ-3 на номинальное  напряжение 10кВ переменного трехфазного  тока частотой 50 и 60 Гц предназначены  для распределительных устройств  сетей с изолированной или  заземленной через дугогасительный реактор нейтралью.

Основные параметры камер КВ-3 приведены в табл. 8.1.

Таблица 8.1

Параметры камер КВ-3

Uном, кВ	Uмакс.раб, кВ	Iном. главных цепей, А	Iном. сборных шин, А	Iоткл, кА	Iдин.ст., кА	Iтерм.ст., кА
10	12	630	1000	31,5	80	31,5

 

 

8.2. Выбор выключателей

 

Выключатели являются основными коммутационными  аппаратами и служат для отключения  и включения цепей в различных  режимах работы. Выбор выключателей производится по следующим параметрам:

• по напряжению электроустановки U_с

 

                                                      U_с U_ном,                                                       (8.1)

 

          где U_ном - номинальное напряжение выключателя, кВ;

- по длительному току I_{р, макс} :

 

                                                     I_{р, макс} I_ном ,                                                   (8.2)

 

          где I_ном - номинальный ток выключателя, А;

- по отключающей способности:

 

                                                        I_пt I_откл ,                                                     (8.3)

 

          где I_пt -периодическая составляющая тока короткого замыкания, кА;

      I_откл - номинальный ток отключения выключателя, кА.

- проверка на электродинамическую стойкость выполняется по условиям:

 

                                                      I_по I_дин ,                                                       (8.4)

                                                      i_уд i_дин ,                                                        (8.5)

 

          где I_по - расчетное значение периодической составляющей тока корот-

               кого замыкания, кА;

                i_уд - расчетное значение ударного тока, кА;

                I_дин - действующее значение предельного сквозного тока короткого

                замыкания, кА;

               i_дин - амплитудное значение предельного сквозного тока короткого

               замыкания, кА.

- на термическую стойкость выключатель проверяют по тепловому импульсу:

 

                                                      B_к I_т²∙t_т ,                                                     (8.6)

 

                                                      B_к = I_пt²∙t_сз ,

 

          где B_к - тепловой импульс по расчету;

                I_т - предельный ток термической устойчивости, кА;

                 t_т - длительность протекания тока I_Т, с.

                 t_сз - время срабатывания защиты, с.

 

На ГПП устанавливаем  элегазовые выключатели типа ВЭБ-110-630 Уральского завода-изготовителя, в  которых гашение дуги производится потоком элегаза и путем подъема давления в камере за счет дуги, горящей в замкнутом объеме газа [8].

Проверку возможности  использования этого типа выключателя сводим в табл. 8.2.

Таблица 8.2

Выбор выключателей

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
Iном ³ Iр, макс	630 А	112 А
Iоткл ³ Iк(3)	20 кА	3,091 кА
iдин ³ iуд	52 кА	6,38 кА
(кт∙Iном)2tт ³ Bк	1200 кА2∙с	2,29 кА2∙с

 

 

8.3. Выбор разъединителей

 

Условия выбора разъединителей аналогичны условиям выбора выключателей (8.1), (8.2). Проверку выбранных разъединителей на электродинамическую стойкость и термическую стойкость выполняем по (8.4), (8.5), (8.6).

Для стороны 110 кВ на ГПП  по [8] выбираем разъединитель наружной установки с заземляющими ножами марки РНДЗ.1-110ХЛ/630.

Проверку возможности  их использования сводим в табл. 8.3

Таблица 8.3

Выбор разъединителей

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
Iном ³ Iр, макс	630 А	112 А
iдин ³ iуд	31,5 кА	6,38 кА

 

8.4. Выбор измерительных трансформаторов тока

 

Для питания цепей  измерительных приборов необходимы трансформаторы тока класса 1.0. Выбираем из [8] трансформаторы тока типа ТНДМ-110-ХЛ 300/5 наружной установки с обмотками для релейной/дифференциальной защиты, пригодные для холодного климата. Выбор отражен в табл. 7.4.

Таблица 8.4

Выбор трансформаторов  тока

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
Iном ³ Iр, макс	750 А	112 А
iдин ³ iуд	88 кА	6,38 кА
(кт∙Iном)2tт ³ Bк	607,5 кА2∙с	2,29 кА2∙с
z2 ном ³ z2 р	4 Ом	0,348 Ом

 

Индуктивное сопротивление  токовых цепей невелико: z₂ = R₂

Вторичная нагрузка определяется по формуле:

 

                                                     R₂ = r_приб + r_пров + r_конт,                                    (8.7)

 

          где r_приб – сопротивление приборов, определяемое по формуле:

 

                                                     r_приб = S_приб / I₂², Ом                                         (8.8)

 

                r_пров – сопротивление проводов определяемое по формуле:

 

                                                r_пров = z_{2 ном} - r_приб – r_к,                                          (8.9)

 

          где r_к – сопротивление, принимаемое равным 0,05 Ом.

 

Отсюда, r_приб = 5,5 / 52 = 0,22 Ом

r_пров = 0,4 - 0,22 – 0,05 = 0,13 Ом.

 

Зная r_пров, определяем сечение по формуле:

                                                       d = p∙l_пров/r_пров,                                           (8.10)

 

          где p – удельное сопротивление материала провода (с алюминиевыми

               жилами p = 0,028 г/м);

               l_пров – Расчетная длина, равная Ö3*l, м

 

Примем длину соединительных проводов 4 м:

 

                                d = 0,028∙Ö3∙4 / 2,5 = 0,075 Ом

 

Вторичная нагрузка будет  равна:

 

z₂ = 0,22+0,078+0,05=0,348 Ом, что удовлетворяет условию выбора (см. табл. 8.4)

z₂ = 0,348 z_{2 ном} = 0,4

 

8.5. Выбор разрядников

 

Для защиты оборудования подстанции от набегающих с линии  импульсов грозовых перенапряжений на стороне высшего напряжения трансформаторов Т1 и Т2 (см. лист 2), согласно рекомендациям, изложенным в [8] устанавливаем блок вентильных разрядников ОПН-110. Выбор отражен в табл. 8.5.

 

 

 

Таблица 8.5.

Выбор блока разрядников

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
Iн.доп ³ Iс.	100 А	64 А

 

 

8.6.Выбор трансформаторов напряжения

 

Выбираем измерительные  трансформаторы напряжения TV1, TV2 (см. лист 2) наружной установки типа НАМИ-110 (S_2ном = 150 ВА в классе точности 0,5).

Нагрузку трансформатора напряжения составляют: вольтметр Э335 (S_V = 2 Вт); ваттметр Д305(S_W = 2,5 ВА), варметр Д305 (S_Var = 2,5ВА), счетчик активной энергии И680 (S_Wh = 9,7 ВА), счетчик реактивной энергии И676 (S_Varh = 14,5 ВА). Суммарная нагрузка вторичных цепей составляет:

S₂ = 2 + 2∙2,5 + 9,7 + 14,5 = 31,2 (ВА).

Выбор отражен в табл. 8.6.

Таблица 8.6

Выбор трансформаторов  напряжения

Условие выбора	Каталожные данные	Расчетные данные
Uном ³ Uс	110 кВ	110 кВ
S2ном ³ S2	150 ВА	31,2 ВА