Расчетная часть

2 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Характеристика потребителей СН СН электроустановки необходимо для обеспечения технологии производства и распределения электроэнергии. Схема СН СПП состоит из двух секций. Каждая секция питается от своего трансформатора (Р=400кВА, Uв=6кВ, Uн=0,4кВ).Трансформаторы установлены на ОРУ-110кВ и запитаны: ТСH-1 от КРУH-6кВ ф.№2; ТСH-2 от КРУH-6кВ ф.№13. Кабельные линии и ТСН входят в зону защиты линейных ячеек №2 и №13 КРУH-6кВ. 1секция шин 0,4кВ питается от ТСH-1 через контактор АВМ-10СУ3 двумя силовыми кабелями типа АВВБ - 3х150, 1х150. 2 секция шин запитана аналогично первой от ТСH-2.Контакторы имеют следующие защиты: 1секция МТЗ-1600 А; t = 1"; Т. О. -4900 А; t = 0"; 2секция МТЗ-2500 А; t = 1"; Т. О. -6700 А; t = 0"; 1 или 2 секции шин могут быть запитаны от любого ТСН через секционирующий контактор типа АВМ-10УЗ. Выключение и отключение контакторов осуществляется с помощью ключей управления дистанционно. Ключи расположены на лицевой стороне соответствующей панели. Питание цепей управления АВМ-0УЗ осуществляется от ТСН через автоматы "АВ" цепей управления, расположенных внутри соответствующих шкафов. Потребители переменного тока питаются от 1 и 2 секции шин 0,4 кВ через автоматические выключатели типа А-3120. Перечень потребителей I и II секция шин смотрите в приложении №1. Контроль уровней напряжения и нагрузки осуществляется с помощью вольтметров и амперметров, установленных на щите СН и включенных в цепи вводов I и II секции шин. Характеристика потребителей собственных нужд: Обогрев МВ-110 при низких температурах влага содержащаяся в трансформаторе кристаллизируется, что приводит к ухудшению отключающей способности выключателя, то есть к снижению его надежности. Поэтому при температуре ниже минус 15ºС баки многообъемных выключателей типа МКП-110 необходимо подогревать. Малообъемные выключатели типа ВМТ-110 комплектуются пружинными приводами на включение и имеют большое количество механических соединений, которые при низких температурах могут
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					16
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
подвергаться обледенению, может привести к аварийной ситуации, поэтому привода подогреваются. Обогрев ОПУ предназначен для поддержания нормальной температуры обслуживающего персонала, приборов управления, защиты и сигнализации, связи и телемеханики. Температура должна поддерживаться в районе 18-22°С. Обогрев осуществляется с помощью электроплит. Оперативные блокировки - служат для правильной и безаварийной работы обслуживающего персонала при операциях с разъединителями. Оперативная блокировка выполнена с помощью электромагнитных блок-замков, цепи питания, которых собираются через блок - контакты коммутационных аппаратов. Отсутствие напряжения в блок-замках запрещает операцию с данным коммутационным аппаратом. АВ привода ворот. Ворота выполнены с использованием электродвигателя мощностью 10 кВт. Управление двигателем дистанционная. Заводка пружин. Выключатели на 110 кВ установленные на СПП - 110 имеют комбинированный привод – отключение выключателей производится с использованием постоянного оперативного тока, а включение производится за счет энергии заведенных пружин. Заводка пружин осуществляется электродвигателем переменного тока. Питание стоек связи необходимо для работы высокочастотной связи с подстанцией Магнитогорск, Баймак, Зилаир, Юлдыбай. В СПП электроустановка полностью телемеханизированное, то есть смонтированные устройства ТУ, ТИ, ТС. Питания указанных приборов осуществляется от собственных нужд. Электронасос предназначен для откачивания грунтовых вод из кабельных каналов. Питание передвижных электрических установок производится при необходимости профилактических испытаний оборудований. Питание СН КРУН. Hа СПП используются КРУН сеpии К-59 пpоизводства Самарского завода "Электpощит". КРУН - пpедставляет собой отдельностоящие блоки высоковольтных ячеек. Высоковольтная часть ячейки с помощью стенок и панелей разделена на три отсека: ввода, сборных шин и выкатной тележки. Роль высоковольтных разъединителей в ячейке выполняют специальные разъединяющие контакты первичной цепи, подвижная часть которых установлена на тележке, а неподвижная – в корпусе. Верхние разъединяющие контакты выполняют роль
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					17
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
линейных разъединителей, а нижние - шинных разъединителей. С задней стороны отсеки ввода и сборных шин закрыты съёмными стенками. В стенке отсека ввода для удобства проведения регламентных работ предусмотрена дверь, в проёме которой установлена предохранительная перегородка, обеспечивающая безопасный осмотр оборудования без снятия напряжения. С целью уменьшения разрушающего воздействия избыточного давления газов при К. З., для сброса избыточного давления газов внутри ячеек предусмотрен клапан разгрузки расположенного в верхней части короба. После дугового К. З. внутри КРУ клапаны в исходное положение возвращаются вручную. Разъединение вторичных цепей корпуса КРУН и тележки осуществляется с помощью штепсельных разъёмов. Обогрев и вентиляция аккумуляторной батареи предназначена для питания следующих видов нагрузок постоянного тока 220 В подстанции: · Постоянная - сигнальные лампы, сигнализация релейной защиты и управления; · Кратковременная - работа устройств управления агрегатами и их защиты; · Временная - аварийное освещение. На дверях аккумуляторного помещения должны быть сделаны надписи "Аккумуляторная", "Огнеопасно", "Запрещается курить" или вывешены знаки безопасности согласно требованиям ГОСТ 12.4.026-76 о запрещении пользоваться открытым огнем и курить. Приточно-вытяжная вентиляция помещения аккумуляторной батареи должна включаться во время заряда батареи при достижении напряжения 2.3 В на аккумулятор и отключаться после полного удаления газов, но не менее чем через 1.5 часа после окончания заряда. При этом должна предусматриваться блокировка: при остановке вытяжного вентилятора должно отключаться зарядное устройство. В режиме постоянного подзаряда и уравнительного заряда напряжением до 2,3 В на аккумулятор в помещении должна осуществляться вентиляция, обеспечивающая не менее чем однократный обмен воздуха в час. Если естественная вентиляция не может обеспечить требуемую кратность обмена воздуха, должна применяться принудительная вытяжная вентиляция. Температура в аккумуляторном помещении должна поддерживаться не ниже +10°С. Окна в аккумуляторном помещении должны быть закрыты.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					18
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Не допускаются резкие изменения температуры в аккумуляторном помещении, чтобы не вызвать конденсации влаги и снижения сопротивления изоляции батареи. Питание ВАЗП. Агрегат выпрямительный типа ВАЗП-380/260-40/80 выполнен на полупроводниковых вентилях и тиристорах и является статическим преобразователем трехфазного переменного тока в выпрямителе. Агрегат предназначен для заряда и подзарядка аккумуляторной батареи. Он поддерживает постоянство установленного выпрямленного напряжения с точностью до 2% при изменении нагрузки от 4 до 40 А, в диапазоне напряжения от 260 до 380 V, при незначительных колебаниях питающей сети. Агрегат представляет собой комплектное выпрямительное устройство и снабжение защитой от К. З. в цепях переменного тока автоматики: В-2 – общий автомат переменного тока; В-1 – автомат блока управления тиристорами; В-1 и В-2 находятся в шкафу агрегата. - защита от К. З. в цепях постоянного тока осуществляется реле максимального тока Р с ручным возвратом, действием на дистанционный расцепитель В-2 и дополнительно автоматом АВ-1 ( АВ-2 ), который установлен на щите постоянного тока; - защита от перегрузки агрегата выполнена на датчиках тока и напряжения в цепях обратной связи с действием на МУ, при токе 1.1 и напряжение на «Р» выходе устройства снижается до 50% от ранее установленного. Агрегат также укомплектован приборами: «А» – амперметр, «V»- вольтметр, которые установлены на стороне постоянного тока. Обслуживание агрегата одностороннее. Нормально в работе находится агрегат 1.Одновременное включение агрегатов 1 и 2 (АБ-1 и АБ-2) недопустимо. Питание регистрирующих приборов. Установлены фиксирующие вольтметры ФИП-2В, предназначенные для определения места повреждения на ВЛ-110кВ. ФИП-2В фиксирует величину напряжения нулевой последовательности 3Uо в момент КЗ на питающих ВЛ-110кВ и выдает сигнал в виде цифр на блоке отсчета и управления "БОУ". Прибор фиксирующий, на микроэлектронной элементной базе ФПМ-01 предназначен для определения места короткого замыкания на воздушных линиях электропередачи напряжением 110-500кВ. Устройство может использоваться как на линиях с односторонним питанием, где обеспечивается высокая точность
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					19
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
определения места повреждения, так и на линиях с двухсторонним питанием, где соответствующей аппаратной обработкой фиксируемых величин обеспечивается эффективное снижение методической погрешности определения расстояния до значений, приемлемых для практического использования. Регистратор аварийных процессов (аварийный регистратор) "Бреслер" предназначен для записи аварийных процессов (междуфазных КЗ.; замыканий на землю; посадок напряжения) присоединений 110кВ и воспроизведения их при помощи ЭВМ в виде осциллограмм на экране дисплея, либо в распечатанном виде. Оперативные блокировки разъединителей служат для правильной и безаварийной работы обслуживающего персонала при операциях с разъединителями. Оперативная блокировка выполнена с помощью электромагнитных блок-замков, цепи питания, которых собираются через блок - контакты коммутационных аппаратов. Отсутствие напряжения в блок-замках запрещает операцию с данным коммутационным аппаратом. Каждое присоединение имеет собственную блокировку по положению первичных аппаратов, получая параллельное питание шинок (+ШБI;-ШБI) через рубильники. Шинка ШБрI образуется при собранной схеме и включенном ШСВ-110кВ, что разрешает операции с разъединителями 1Р (ШР-110 1 с. ш.) и 2Р (ШР-110 2 с. ш. ф. А, В, С) в собственных присоединениях при включенном одном из них, при этом обязательно должны быть включены блокировочные рубильники в клеммном шкафу ШСВ-110 кВ. Шинки 1ШБрI и 2ШБрI для 1Р и 2Р образуются в шкафах ТН-110 через рубильники 11РБ и 12РБ при отключенных ЗН С. Ш. на ТР-110 ТН-1(2). Если ШСВ-110 кВ отключен, то блок-замок 1Р будет работать только при отключенном разъединителе 2Р(ф. А, В, С), заземляющем ноже 2Р(ф. А, В, С), В-110, ЗН В на ЛР-110 в пределах одного присоединения. Соответственно блок-замок 2Р будет работать при отключенном 1Р, ЗН 1Р, В-110,ЗН В на ЛР-110 в пределах одного присоединения.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					20
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
2.2 Расчет электрических нагрузок потребителей Определение электрических нагрузок является одной из наиболее ответст­венных задач проектирования электроснабжения предприятия. Завышение расчет­ных нагрузок приводит к увеличению мощности трансформаторов, завышению сечений линий электропередач и к общему удорожанию системы электроснабже­ния. Занижение расчетных нагрузок ведет к перегреву трансформаторов и других элементов электроснабжения, увеличению потерь электроэнергии, ускоренному износу электрооборудования. Для определения нагрузки потребителей существуют следующие методы: 1) метод коэффициента спроса (Ки); 2) по удельному расходу электроэнергии на единицу продукции за опреде­ленный промежуток времени; 3) по средней мощности и коэффициенту графика нагрузки; 4) по средней мощности и коэффициенту максимума нагрузки (метод упо­рядоченных диаграмм); 5) по средней мощности и среднему квадратному отклонению (статистиче­ский метод). 1. Согласно методу коэффициента спроса все потребители электроэнергии объединены в группы по напряжению, мощности и участию в техно­логическом процессе. Составляем таблицу расчетных величин. Находим расчетные мощности потребителей по формулам [Л5]: Вычисляем суммарную номинальную нагрузку для каждой группы потребителей по формуле: ∑РН=n × РН, (кВт) (1) где n – количество потребителей в группе, шт; РН – номинальная нагрузка каждого потребителя, кВт. Определяем значения активных, реактивных и полных нагрузок для каждой группы потребителей. Вычисляем значение активной нагрузки по формуле: ∑Рр =Р × Ки, (кВт) (2) где Ки – коэффициент использования для данной группы потребителей.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					21
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Вычисляем значение реактивной нагрузки по формуле: ∑Qp = ∑Рр × tgφ, (кВАр) (3) где tgφ – значение, соответствующее коэффициенту мощности для группы потребителей. Вычисляем значение полной нагрузки по формуле: ∑SP = √∑ Рр 2+∑ Qp2, (кВА) (4) где cos φ – коэффициент мощности для каждой группы потребителей. Вычисляем суммарные значения мощности для всех групп потребителей путем сложения ∑Рр, ∑Qp, ∑SP. Параметры присоединений СН и расчеты нагрузок приведены в таблице 1. Таблица 1 Паспортные данные ТМ ТМ–400/6-10 – трансформатор трехфазный с масляным охлаждением, без регулирования напряжения под нагрузкой [Л1]. Рх. х.=1,05 кВт, Рк. з.=5,5 кВт, Iх. х.=2,1 %, Uк. з.=4,5 %. Находим потери: а) активные потери ∆Р, кВт ∆Pт=∆Рх. х.* β2* ∆Рк. з., (5) где β= Sр /Sн. тр – коэффициент загрузки трансформатора.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					22
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
б) реактивные потери ∆Q, кВАр ∆Qт= Sн. тр*(∆ Qх. х+ β2*∆Qк. з.), (6) Определяем расчетную нагрузку трансформатора с учетом потерь Sр, кВА Sр= √(∑Pтр+∆Pт)2+(∑Qтр+∆Qт)2 (7) Полученные данные вводим в таблицу 2. Таблица 2 В виду того что резервирование СН от других подстанций невозможно, а отключать потребители СН нельзя, так как нарушится технология СПП, поэтому мощность трансформатора выбираем исходя из условия, что каждый трансформатор должен быть способен нести полную нагрузку. 2.3 Выбор и проверка сечений питающих линий Расчет питающих линий для электроснабжения потребителей сводится к определению необходимых сечений проводов, которые смогут обеспечить нормальный режим работы. Выбор сечения производят с учетом следующих факторов: 1) способность проводника выдерживать длительную токовую нагрузку; 2) обеспечение стойкости к токам КЗ; 3) учет падений напряжения в проводниках от проходящего по ним тока; 4) стойкость к механическим нагрузкам. Выбранные сечения необходимо проверить по следующим условиям: 1) по потерям напряжения; 2) по экономической плотности тока [Л4]. 2.3.1 Выбор сечений по расчетному току По нагрузкам и напряжениям каждого потребителя определяются токовые нагрузки Ip, А, по формуле [Л5].
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					23
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Ip = , (8) где Sм- полная мощность потребителя, кВА, U – напряжение питающей сети для потребителя, В. Полученные данные вводим в таблицу 3. Таблица 3 По полученным токам выбираем марку кабеля и сечение жилы, ближайшее допустимое значение токовой нагрузки [Л4]. Количество жил выбираем в зависимости от характера нагрузки. Там где установлены двигатель нагрузка большая, и мы выбираем 4-х жильный кабель, на обогрев выбираем 3-х жильный, а на средство связи и телемеханику выбираем 2-х жильный, так как нагрузка не большая. Длину кабелей выбираем по плану кабельного журнала (журнал раскладки кабеля). Выбрав кабели и сечение мы находим активное и реактивное сопротивление по литературе [Л1] (стр.535-536 таблицы 9.27 и 9.29). При выборе активного сопротивления выбираем температуру жилы 20ºС.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					24
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
R=ro*l (9) X=xo*l (10) Z=√R2+X2 (11) Эти данные приведены в таблице 4. 2.3.2 Проверка сечения по потерям напряжения Выбранное сечение кабеля проверяют по потерям напряжения ∆U, В, по формуле: ∆U= (12) где Ip – расчетное значение токовой нагрузки, А, cosφ, sinφ – коэффициент мощности потребителя берем из таблицы 1; R – активное сопротивление кабеля; Х – реактивное сопротивление кабеля. Определяем потери напряжения в процентах, ∆U% ∆U%= (13) Согласно [Л4] при наличии допустимого отклонения напряжения от номинального значения, а именно 5% для линии электропередач 6/110 кВ сечение по экономической плотности допускается не проверять пункт 1.3.28. Расчеты так же приведены в таблице 4. Таблица 4
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					25
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Продолжение таблицы 4 2.4 Расчет параметров короткого замыкания Короткое замыкание - замыкание между фазами, а в системах с заземлен­ной нейтралью - замыкание одной или несколько фаз на землю или нулевой про­вод. При возникновении короткого замыкания общее сопротивление цепи резко уменьшается, а величина тока возрастает, что приводит к снижению напряжения в разных точках системы. Напряжение в месте короткого замыкания становится равным нулю. Главная причина возникновения короткого замыкания - нарушение изоля­ции элементов электрооборудования. Эти нарушения могут быть вызваны пере­напряжением, механическими повреждениями, старением изоляционных материа­лов, попаданием в распределительные устройства или в аппараты посторонних предметов и т. д. Короткое замыкание в трехфазных электрических установках могут быть следующих видов: - трехфазное короткое замыкание - одновременное замыкание трех фаз в одной точке; - двухфазное короткое замыкание - замыкание двух фаз; - однофазное короткое замыкание - замыкание между фазой и землей. Мероприятия, которые ограничивают вредное воздействие, при возникно­вении короткого замыкания: выбор наиболее рациональных схем электроснабже­ния; выбор электрооборудования, устойчивого к воздействию токов короткого за­мыкания; применение специальных аппаратов для искусственного ограничения токов короткого замыкания; применение специальных защит от короткого замы­кания и перенапряжения. Параметры значений токов короткого замыкания необходимо знать для проверки коммутационной и защитной аппаратуры: ударный ток - наибольший
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					26
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
пик, то есть амплитудное значение тока к. з.. По этому току проверяем на динами-ческую устойчивость выключатель. На термическую устойчивость оборудование выбираем по установившемуся току к. з., а также для проверки выбранных сечений. Для расчета тока к. з. составляем схему замещения. Для этого находим параметры схемы: для трансформатора, для кабеля. Так как схема замещения не сложная, расчет производим в именованных единицах. Параметры системы, приведенные к стороне 6 кВ на подстанции СПП по расчетам группы режимов ОДО БашРЭС - Белорецк: Rc=0,05 Xc=0,548 (14) iуд=√2*1,8*Iк1 (15) Расчеты приведены в таблице 5. Таблица 5
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					27
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Коэффициент трансформации находится по следующей формуле: Ктр= Uном ВН/ Uном НН (16) Активное сопротивление трансформатора: (17) где ∆Pк – потери мощности к. з.; Uном – номинальное напряжение; Sном – номинальная мощность трансформатора. Полное сопротивление трансформатора: (18) где Uк – потери к. з. Реактивное сопротивление трансформатора: (19) Полученные расчеты приведены в таблице 6. Таблица 6 (20) iуд=√2*1,8*Iк2 ВН (21) Расчеты приведены в таблице 7. Таблица 7 Этот ток приведен к стороне 6 кВ. Эти сопротивления приводим к стороне 0,4 кВ, так как они нужны для определения Rc и Xc на секциях шин 0,4 кВ собственных нужд.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					28
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Сопротивление приведенное к стороне 0,4 кВ определяется по формуле: ZНС=ZВС/kтр2 (22) (23) iуд=√2*1,8*Iк2 НН (24) Расчеты приведены в таблице 8. Таблица 8 Расчет тока короткого замыкания на присоединениях собственных нужд. R и X мы берем из высчитанной таблицы 4. Сопротивление контактов АВ R и X берем из [Л1]. Rкз=R+RAB+R2нс (25) где R2нс - берем из таблицы 8. Xкз=X+XAB+X2нс (26) где X2нс - берем из таблицы 8. Для расчета в качестве сопротивления используем результирующее приведенное к низкой стороне трансформатора СН. Результирующее сопротивление в точке К3: (27) Трехфазный ток кз для точки К3 находится по следующей формуле: Iкз(3)=Uнн/(√3*Z) (28) Двухфазный ток кз для точки К3 находится по следующей формуле: Iкз(2)= Iкз(3)*(√3/2) (29) Ударный ток для точки К3 находится по следующей формуле: iуд=√2*1,8*Iк3 (30) Расчет остальных точек кз аналогичен и приведен в таблице 9.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					29
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Таблица 9
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					30
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
2.5 Выбор аппаратуры управления и защиты 2.5.1 Выключатели на 6 кВ. установленные на вводах ТСН. Выбор выключателей производится по следующим параметрам [Л3]: - напряжение установки Uуст ≤ Uном; - длительному току: Imax ≤ Iном. Максимальные токи длительных режимов в цепях вводов находим из условия, что один из вводов нагружен на полную мощность: Imax = Sнагр / 31/2 • Uнот , (31) Imax = 334 / 31/2 · 6 = 32,2 А. Периодическая составляющая К. З.: Inτ ≤ Iотн. ном (32) Апериодическая составляющая тока К. З.: ia.τ ≤ iа. ном = (√2 · βн · Iотн. ном)/100 , (33) где: βн – нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, %; Iнот. отн – номинальный ток отключения, А. ia.r = √2 · Inо · (l+е-t/Ta ) , (34) где: t – наименьшее время от начала кз. до момента расхождения дугогасильных контактов, с. Так как электроустановки удалены мы выбирем β=1, по [Л2] стр.87 при условии β≥0,1 то среднее значение Та =0,05. ia.τ = √2 · 1,91 ·(l+е-0,06/0,05) = 0,37 кА. В свою очередь завод-изготовитель гарантирует выключателю содержание апериодической составляющей в отключенном токе для времени τ: iа. ном = √2 · Iотн. ном · β = √2 · 20 · 1 = 18,1 кА. Электродинамическая стойкость: iy ≤ iдин . где iy – ударный ток iy = √2 · Ky · Ino , кА. (35) где Кy – ударный коэффициент. iy = √2 · 1,8 · 1,91 = 4,84 кА. Термическая стойкость: Вк ≤ Iтер2 · tтер , (36) где Вк – тепловой импульс по расчету, кА2·с;
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					31
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Iтер – предельный ток термической стойкости; tтер– длительность протекания тока термической стойкости. Вк = Iпо2 · (tотк + Та) = 1,912 · (1,04 +0,05) = 4 кА2·с. где tотк = tрз + tв = 1 + 0,04 = 1,04 с. Здесь: tрз = 1с – время действия релейной защиты; tв = 0,04с – полное время отключения выключателя Расчеты выбора сведены в таблицу 10. Выбранный выключатель установлен в КРУН серии К-59. Со стороны 6 кВ в ячейках серии К-59 установлены вакуумные выключатели типа ВБТЭ-М-10-20 со встроенными электромагнитными приводами. Таблица 10– Выключатель устанавливаемый на стороне ВН трансформатора. Расчетные параметры Выключатель Паспортные данные ВБТЭ-М-6 Uуст = 6кВ Imax = 32,2 А Iпо = 1,91 кА Iат = 0,97 кА Iу = 4,84 кА Bк = 4 кА2·с Uном = 6 кВ Iном = 630 А Iотк. ном = 20 кА Iа. ном = 20 кА iдин = 20 кА Вт. ном = 60 кА2·с 2.5.2 Трансформатор тока установленный на 6 кВ ТСН. Выбор трансформатора тока производится по следующим параметрам: - напряжению установки: Uуст ≤ Uном, - току: Imax ≤ Iном, где Iном – номинальный ток первичной обмотки; - конструкции и классу точности; - электродинамической стойкости: iу ≤ iдин, - термической стойкости: Iтер ≤ Iтер Результаты выбора сведены в таблицу 11 [Л1]. . Таблица 11 – Трансформаторы тока, устанавливаемые на вводах Расчетные данные Трансформаторы тока ТПОЛ-10 Uуст = 6 кВ Imax = 32,2 А iу = 1,91 кА Iтер = 3,5 кА Uном = 6 кВ Iном = 600 А Iдин = 160 кА Iтер = 65 кА
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					32
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Таблица 12 – Вторичная нагрузка трансформаторов тока Прибор Тип Нагрузка фазы, ВА А В С Амперметр Счетчик активной энергии МТЗ Токовая отсечка Э-350 СА4У-И682 --- 2,5 5 5 0,5 --- --- 2,5 5 5 Итого: 12,5 0,5 12,5 Допустимая нагрузка защиты для трансформатора тока 15ВА. В расчетах получилось 12,5ВА. Из этого следует, что трансформатор тока будет работать в выбранном классе точности. 2.5.3 Сборные шины установленные на стороне 6кВ Сборные шины 6 кВ выбираются по следующим условиям [Л1]: 1. Максимальный рабочий ток шин определяют по формуле: Imax = Sм/(31/2·Uном), (37) Imax =.334/1,73·6=32 А По полученному току выбираем алюминиевые шины I=165А, а размеры самой шины 15х3 мм [Л4]. 2. По механической прочности определяется по формуле: σрасч=1,76*10-8*L2/(а*w)*(iуд(3))2, (38) где L=0,8 – расстояние между осями изоляторов вдоль фазы, м; а=0,2 – расстояние между осями шин смежных фаз, м; w=0,167*b*h2 – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной направлению действия усилия, м3 (см. таблица 11.10 стр.626 [Л1]); iуд(3)=1910 – ударный ток трехфазного КЗ, А. w=0,167*0,03*0,152=0,00011 м3 σрасч=1,76*10-8*0,82/(0,2*0,00011)*(1910)2=1867,8 Па 3. Наибольшая расчетная нагрузка, Н, на опорный изолятор Fрасч=1,76*L/(а)*kh*(iуд(3))2*10-7, (39) где kh – поправочный коэффициент на высоту шины при расположении шины на изоляторе. При расположении шин на изоляторе плашмя kh=1.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					33
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Fрасч=1,76*0,8/(0,2)*1*(1910)2*10-7=3,9 Н 4. Наибольшая расчетная нагрузка, Н, на проходной изолятор Fрасч=0,88*L/(а) *(iуд(3))2*10-7, (40) Fрасч=0,88*0,8/(0,2) *(1910)2*10-7=1,9 Н. 5. Проверяем по экономической плотности тока S=I/Jэк, (41) где I - расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; Jэк- нормированное значение экономической плотности тока, А/мм, для заданных условий работы, (выбираемое по табл. 1.3.36. [Л4]) S=32/1,3=24,6 мм2 По экономической плотности тока проходит. 2.5.4 Трансформатор тока установленный на 0,4 кВ ТСН. Выбор трансформатора тока производится по следующим параметрам: - напряжению установки: Uуст ≤ Uном, - току: Imax ≤ I1ном, где: I1ном – номинальный ток первичной обмотки; - конструкции и классу точности; - электродинамической стойкости: iу ≤ iдин, - термической стойкости: Вк ≤ Iтер2 · tтер. Результаты выбора сведены в таблицу 13 [Л6]. Таблица 13 – Трансформаторы тока, устанавливаемые на вводах ТСН. Расчетные данные Трансформаторы тока ТКМ-05 Uуст = 0,4 кВ Imax = 136,9 А iу = 2,17 кА Вк = 3,8 кА2·с Uном = 0,5 кВ Iном = 150 А iу = 14,8 кА Вк ном = 192 кА2·с Таблица 14 – Вторичная нагрузка трансформатора тока Прибор Тип Нагрузка фазы, ВА А В С Амперметр Счетчик активной энергии Э-350 СА4У-И682 --- 2,5 0,5 --- --- 2,5 Итого: 2,5 0,5 2,5
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					34
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Допустимая нагрузка для трансформатора тока 3ВА. В расчетах получилось 2,5ВА. Из этого следует, что трансформатор тока будет работать в выбранном классе точности. 2.5.5 Сборные шины установленные на стороне 0,4кВ Сборные шины 0,4 кВ выбираются по следующим условиям [Л1]: 1. Максимальный рабочий ток шин определяют по формуле: Imax = Sм/(31/2·Uном), (42) Imax =.334/1,73·0,4=483 А По полученному току выбираем алюминиевые шины I=540А, а размеры самой шины 40х5 мм [Л4]. 2. По механической прочности определяется по формуле: σрасч=1,76*10-8*L2/(а*w)*(iуд(3))2, (43) где L=0,5 – расстояние между осями изоляторов вдоль фазы, м; а=0,15 – расстояние между осями шин смежных фаз, м; w=0,167*b*h2 – момент сопротивления шины относительно оси, перпендикулярной направлению действия усилия, м3 (см. таблица 11.10 стр.626 [Л1]); iуд(3)=11900 – ударный ток трехфазного КЗ, А. w=0,167*0,06*0,82=0,0064 м3 σрасч=1,76*10-8*0,52/(0,15*0,0064)*(11900)2=649 Па 3. Наибольшая расчетная нагрузка, Н, на опорный изолятор Fрасч=1,76*L/(а)*kh*(iуд(3))2*10-7, (44) где kh – поправочный коэффициент на высоту шины при расположении шины на изоляторе. При расположении шин на изоляторе плашмя kh=1. Fрасч=1,76*0,5/(0,15)*1*(11900)2*10-7=83 Н 4. Наибольшая расчетная нагрузка, Н, на проходной изолятор Fрасч=0,88*L/(а) *(iуд(3))2*10-7, (45) Fрасч=0,88*0,5/(0,15) *(11900)2*10-7=41,5 Н. 5. Проверяем по экономической плотности тока S=I/Jэк, (46) где I - расчетный ток в час максимума энергосистемы, А; Jэк- нормированное значение экономической плотности тока, А/мм, для заданных условий работы, (выбираемое по табл. 1.3.36. [Л4]) S=483/1,3=371,5 мм2
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					35
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Выбранную шину проверяем по экономической плотности тока. Исходя из этого, что соответствует размерам шины 80х6 мм, I=1150А. Выбираем наибольшее сечение из двух рассмотренных условий. 2.5.6 Выбор автоматов присоединений СН Условия выбора и проверки автоматов: Uном ≥ Uном. сети Iном ≤ Iдлит. макс iу ≤ Iдин Расчетные данные взяты из таблиц просчитанных выше. Iном взят из таблицы 3, iуд из таблицы 9. По литературе [Л3] выбираем тип автомата, его параметры и результаты вводим в таблицу 15. Таблица 15
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					36
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
По току срабатывания уставки выбираем кратность Iном. раб. 2,3,5,7,10. Проверка чувствительности защиты автомата (электромагнитного расцепителя) к 2-х фазным кз в конце линии. Расчетный ток уставки: Iус=Iкз(2)/(1,5)*1 где Iкз(2) – ток короткого замыкания двухфазное берем из таблицы 9. Расчетная кратность: Iкр=Iус/Iраб (48) где Iраб – номинальный ток автомата; Iус – расчетный ток уставки из формулы (46). Выбранная уставка: Iкр=Iвыб*Iраб (49) где Iвыб – выбранная кратность для данного автомата. Полученные данные вводим в таблицу 16. Таблица 16
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					37
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата
Продолжение таблицы 16 Все автоматы по условию чувствительности защиты подходят.
					ДП.140613.07.41.2009.ПЗ	Лист
					38
Изм	Лист	№ докум.	Подпись	Дата