9.3. Выбор выключателя и разъединителя в цепи трансформатора связи т3

Таблица 9 (5) с. 628, с. 630-631

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные выключателя ВМТ/110Б/25/1250-ХЛ1	Каталожные данные разъединителя РГН-110/1000-УХЛ1
1. Uном. ≤ Uуст. кВ	110	110	110
Iном. ≤ Iдоп. 2. A Imax. ≤ Iдоп.	419,89 419,89	3150	1000
3.1Iпτ ≤ Iоткл.ном кА	25,1	50	―――
3.2 iaτ ≤ ia ном кА	2,2	iaном=√2∙βном.∙Iоткл.ном/100= =√2∙0*50-/100=0	―――
4.iу ≤ iпр. скв. кА	72,7	125	80
5.Вк ≤ Iтер.ст.∙tтер.ст. кА²∙с	298,8	50² ∙ 3 = 7500	31,5² ∙ 3 = 2976,75
6.Тип привода		BLG 1002A	ПРГ-6-УХЛ1

9.4. Выбор трансформатора тока в цепи трансформатора связи Т3

Таблица 10 (7) с. 632-633

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные ТФЗМ-110-У1
1. Uном. ≤ Uуст. кВ	110	110
Iном. ≤ Iдоп. 2. A Imax. ≤ Iдоп.	419,89 419,89	600
3. По классу точности		0,5/10Р/10Р
4. iу ≤ iдин. кА	72,7	126
5. Вк ≤ Iтер.ст.∙tтер.ст. кА²∙с	298,8	2028
6. Z2 ≤ Z2ном. Ом	0,92	Z2ном.=S2ном. / I2ном.² = 30/5² =1,2

Вторичная нагрузка трансформатора тока в цепи трансформатора связи Т3

Таблица 11 (7) с. 362-363 с. 635

Прибор	Тип	Нагрузка В∙А
		А	В	С
Амперметр	Э-335	-	0,5	-
Итого		-	0,5	-

Расчет сечения проводов:

rприб.=Sприб. / I2ном.² Ом (13)

Где:

rприб – сопротивление приборов

Sприб – полная мощность приборов

I2ном – вторичный номинальный ток трансформатора тока

По (13) rприб.= 0,5/5² = 0,02 Ом

Сопротивление контактов (rкон.) принимается равным 0,05 Ом , т. к. число приборов равно одному.

rпров. = r2 – rприб - rкон. Ом (14)

Где:

rпров. – сопротивление соединительных проводов

По (14) rпров = 1,2-0,02-0,05=1,13 Ом

q=ρ∙l / rпров мм² (15)

Где:

q- сечение провода

ρ- удельное сопротивление провода , для алюминия ρ=0,0283 Ом/мм²

l- длина провода

По (15) q= 0,0283∙180/1,13=4,5 мм

Принимается провод АКВВГ с жилами сечением 6 мм

rпров = ρ∙2l /q=0.0283 ∙ 180 / 6 = 0.85 Ом

r2= rпров. + rкон. + rприб = 0,85+0,05+0,02=0,92 Ом

Схема включения трансформатора тока в цепи трансформатора связи Т3

Рис. 20

9.5. Выбор трансформатора тока в цепи линии

Таблица 12 (7) с. 632-633

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные ТФЗМ-110-У1
1. Uном. ≤ Uуст. кВ	110	110
Iном. ≤ Iдоп. 2. A Imax. ≤ Iдоп.	207,95 259,94	300
3. По классу точности		0,5/10Р/10Р
4. iу ≤ iдин. кА	72,7	100
5. Вк ≤ Iтер.ст.∙tтер.ст. кА²∙с	298,8	675
6. Z2 ≤ Z2ном. Ом	0,69	Z2ном.=S2ном. / I2ном.² = 30/5² =1,2

Вторичная нагрузка трансформатора тока в цепи линии 110 кВ

Таблица 13 (7) с. 364-365 с. 635

Прибор	Тип	Нагрузка В∙А
		А	В	С
Амперметр	Э-335	---	0,5	---
Ваттметр	Д-335	0,5	---	0,5
Варметр	Д-335	0,5	---	0,5
Счетчик активной энергии	САЗ-И670	2,5	---	2,5
Счетчик активной энергии	САЗ-И670	2,5	---	2,5
Итого		6	0,5	6

Расчет сечения проводов:

По (13) rприб.= 6/5² = 0,24 Ом

Сопротивление контактов (rкон.) принимается равным 0,1 Ом , т. к. число приборов больше четырех.

По (14) rпров = 1,2-0,24-0,1=0,86 Ом

По (15) q= 0,0175∙50/0,86=1,02 мм²

Принимается провод КВВГ с жилами сечением 2,5 мм²

rпров = ρ∙l /q=0.0175 ∙ 50 / 2,5 = 0,35 Ом

r2= rпров. + rкон. + rприб = 0,24+0,1+0,35=0,69 Ом

Схема включения трансформатора тока в цепи линии

Рис. 21

9.6. Выбор трансформатора напряжения РУ-110 Кв

Таблица 14 (7) с. 635

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные НКФ-110-58
1. Uном. ≤ Uуст. кВ	110	110
2. По конструкции и классу точности		0,5/1/3
3. S2 ≤ S2ном. В∙А	143.85	400

Вторичная нагрузка трансформатора напряжения РУ 110 кВ

Таблица 15 (7) с. 362-368

Прибор	Тип	S одной обмот В∙А	Число обмоток	Сosφ	Sinφ	Числ приб.	Общая мощность
							Р, Вт	Q, вар
Ваттметр	Д-335	1,5	2	1	0	8	24	---
Варметр	Д-335	1,5	2	1	0	8	24	---
Фиксирующий прибор	ФИП	3	1	1	0	9	27	---
Счетчик активной энергии	САЗ-И670	1,5	2	0,38	0,925	8	9,12	22,25
Счетчик реактивной энергии	СР4-И676	3	2	0,38	0,925	1	2,28	5,55
Вольтметр	Э-335	2	1	1	0	2	2	---
Частотомер	Э-362	1	1	1	0	2	2	---
Синхроноскоп	Э-327	10	1	1	0	1	10	---
Регистрирующий вольтметр	Н-394	10	1	1	0	1	10	---
Регистрирующий частотомер	Н-397	7	1	1	0	1	7	---
Суммирующий ваттметр	Н-335	10	2	1	0	1	20	---
Итого							141,14	27,8

S2Σ = √ P² + Q² = √ 141.14² 27.8² = 143.85 В∙А

К установке принимается трансформатор напряжения НКФ-110-58

Схема включения трансформатора напряжения РУ 110 кВ

Рис. 22

9.7. Выбор токоведущих частей в цепи трансформатора за пределами ОРУ.

1. Выбор по экономической плотности тока:

qэ = Iнорм. / јэк. (16)

Где:

qэ – экономическое сечение

Iнорм. – ток нормального режима

јэк.=1 А/мм² - экономическая плотность тока

По (16) qэ =398,8 / 1 = 398,8 мм²

Принимается сталеалюминевый провод марки АС – 400 / 64 q = 400 мм² Iдоп. 860 А

d = 27.7 мм . (4) с.356-357.

2. Проверка выбранного сечения сталеалюминевого провода на нагрев по длительному току из условия:

Imax. ≤ Iдоп.

Imax. = 419,98 А ≤ Iдоп. = 860 А

3. Выбранное сечение проверяется на термическое действие тока К. З. из условия:

qmin=√ Bk / С ≤ q (17)

Где:

q = 400 мм² - выбранное сечение провода

qmin – минимальное сечение провода по условию термической стойкости

Bk – тепловой импульс короткого замыкания

С= 91 – функция (5) с. 192

По (17) qmin=√298,8 ∙ 10⁶ / 91 =189,95 мм² < q = 400 мм²

4. Т. к. Iпо = 30,8 кА > 20 кА, то гибкие шины проверяются на схлестывание:

Определяется усилие от длительного протекания тока К. З. :

ƒ= 1,5 ∙ Iпо ∙ 10 ^-7 / D Н/м (18)

Где:

D – расстояние между фазами, м

Определяем силу тяжести одного метра токопровода с учетом внутрифазных распорок:

g = 1,1 ∙ 9,8 ∙ m Н/м (19)

Где:

m – масса одного метра токопровода кг

Определяем отношение: √ h / tэк

Где:

h – максимальная расчетная стрела провеса провода в каждом пролете, м

tэк – эквивалентное по импульсу время действия быстродействующей защиты, с

Для цепей генераторов и трансформаторов в среднем

tэк = tз + 0,05

Где:

tз – действительная выдержка времени защиты от токов К.З.

0,05 – учитывает влияние апереадической составляющей

По диаграмме рис. 4,9 , (5) с. 235 в зависимости от ƒ / g и √ h / tэк определяют отклонение провода b, м

bдоп = D - d - aдоп / 2, м (20)

Где:

d – диаметр токопровода

aдоп – наименьшее допустимое расстояние в свету между соседними фазами. Для ОРУ согласно ПУЭ при напряжении 110 кВ – aдоп = 0,45 м (5) с. 234

По (18) ƒ= 1,5 ∙ 30800² ∙ 10 ^-7 / 2,5 = 56,9 Н/м

По (19) g = 1,1 ∙ 9,8 ∙ 1,575 = 16,9 Н/м

Масса одного метра провода АС 400 / 64 равна 1,575 кг/м

tэк = 0,1 + 0,05 =0,15 с

√ h / tэк = √ 1 / 0,15 =6,7

ƒ / g = 56,9 / 16,9 = 3,4

По графику (5) с. 235

b / h = 1

b = 1 м

По (20) bдоп = 2,5 – 0,0277 – 0,45 / 2 = 1,0112 м

bдоп = 1,0112 м > b = 1м

Токопровод подходит по условию схлестывания

5. Проверка на корону из условия :

1,07 ∙ Е ≤ 0,9 ∙ Ео

Ео = 30,3 ∙ m ∙ ( 1 + 0,299 / √ rо ) кВ / см (21)

Где:

m – коэффициент учитывающий шероховатость поверхности провода m = 0,82

rо – радиус провода, см

Ео – значение начальной критической напряженности электрического поля, кВ/см

0,354 ∙ Uном

Е = , кВ/см (22)

rо ∙ lg Dср / rо

Где:

U = 1,1 ∙ Uном = 1,1 ∙ 110 = 121 кВ – линейное напряжение

Dср – среднегеометрическое расстояние между фазами, см

Dср = 1,26 ∙ D = 1,26∙ 250 = 315 см

D – расстояние между соседними проводами, см

По (21) Ео = 30,3 ∙ 0,82 ∙ ( 1 + 0,299 / √ 1,385 ) = 31,15 кВ/см

0,354 ∙ 121

По (22) Е = = 13,12 кВ/см

1,385 ∙ lg 315/1,385

1,07 ∙ 13,12 = 14,04 кВ/см ≤ 0,9 ∙ 31,15 = 28,04 кВ/см

Провод АС 400 / 64 подходит по условию короны.

9.8. Выбор токоведущих частей в цепи трансформатора в пределах ОРУ

1. Проверка выбранного сечения сталеалюминевого провода на нагрев по длительному току из условия:

Imax. ≤ Iдоп.

Imax. = 419,89 А ≤ Iдоп. = 690 А

Принимаем сталеалюминевый провод марки АС 300 / 66 Iдоп. = 690 А d = 24,5 мм q = 300 мм²

2. Выбранное сечение проверяется на термическое действие тока К. З. из условия:

По (17) qmin=√298,8 ∙ 10⁶ / 91 =189,95 мм² < q = 300 мм²

3. Проверка на корону из условия :

1,07 ∙ Е ≤ 0,9 ∙ Ео

По (21) Ео = 30,3 ∙ 0,82 ∙ ( 1 + 0,299 / √ 1,225 ) = 31,56 кВ/см

0,354 ∙ 121

По (22) Е = = 14,5кВ/см

1,225 ∙ lg 315/1,225

1,07 ∙ 14,5 = 15,52 кВ/см ≤ 0,9 ∙ 31,56 = 28,4 кВ/см

Провод АС 300 / 66 подходит по условию короны.

9.9. Выбор токоведущих частей в цепи линии за пределами ОРУ

1. Токоведущие части выбираются по экономической плотности тока:

По (16) qэ =207,95 / 1 = 207,95 мм²

Принимается сталеалюминевый провод марки АС – 205 / 27 q = 205 мм² Iдоп. = 510 А

d = 19.8 мм . (4) с.356-357.

2. Проверка выбранного сечения сталеалюминевого провода на нагрев по длительному току из условия:

Imax. ≤ Iдоп.

Imax. = 207,95 А ≤ Iдоп. = 510 А

3. Выбранное сечение проверяется на термическое действие тока К. З. из условия:

По (17) qmin=√298,8 ∙ 10⁶ / 91 =189,95 мм² < q = 205 мм²

4. Т. к. Iпо = 30,8 кА > 20 кА, то гибкие шины проверяются на схлестывание:

Определяется усилие от длительного протекания тока К. З. :

По (18) ƒ= 1,5 ∙ 30800² ∙ 10 ^-7 / 2,5 = 56,92 Н/м

По (19) g = 1,1 ∙ 9,8 ∙ 0,774 = 8,34 Н/м

Масса одного метра провода АС 205 / 27 равна 0,774 кг/м

tэк = 0,1 + 0,05 =0,15 с

√ h / tэк = √ 1 / 0,15 =6,7

ƒ / g = 56,92 / 8,34 = 6,83

По графику (5) с. 235

b / h = 1

b = 1 ∙ 1 = 1 м

По (20) bдоп = 2,5 – 19,5* – 0,45 / 2 = 1,023 м

bдоп = 1,023 м > b = 1 м

Токопровод подходит по условию схлестывания.

5. Проверка на корону из условия :

1,07 ∙ Е ≤ 0,9 ∙ Ео

По (21) Ео = 30,3 ∙ 0,82 ∙ ( 1 + 0,299 / √ 0,99 ) = 25,1 кВ/см

0,354 ∙ 121

По (22) Е = = 17,34 кВ/см

0,99 ∙ lg 315/0,99

1,07 ∙ 17,34 = 18,55 кВ/см ≤ 0,9 ∙ 32,35 = 29,115 кВ/см

Провод АС 205 / 27 подходит по условию короны.

9.10. Выбор токоведущих частей в цепи линии в пределах ОРУ

1. Проверка выбранного сечения сталеалюминевого провода на нагрев по длительному току из условия:

Imax. ≤ Iдоп.

Imax. = 259,94 А ≤ Iдоп. = 265 А

Принимаем сталеалюминевый провод марки АС 70 / 11 Iдоп = 265 А d = 11 м q = 70 мм²

2. Выбранное сечение проверяется на термическое действие тока К. З. из условия:

По (17) qmin=√298,8 ∙ 10⁶ / 91 =189,95 мм² > q = 70 мм²

Провод АС 70/11 не подходит по термической стойкости, принимаем сталеалюминевый

провод АС 205/27 Iдоп = 610 А d = 19,8 м q = 205 мм²

3. Проверка на корону из условия :

1,07 ∙ Е ≤ 0,9 ∙ Ео

По (21) Ео = 30,3 ∙ 0,82 ∙ ( 1 + 0,299 / √ 0,99 ) = 25,1 кВ/см

0,354 ∙ 121

По (22) Е = = 17,34 кВ/см

0,99∙ lg 315/0,99

1,07 ∙ 17,34 = 18,55 кВ/см ≤ 0,9 ∙ 25,1 = 22,6 кВ/см

Провод АС 205 / 27 подходит по условию короны.

9.11. Выбор опорных изоляторов 110 кВ

С4 – 450 ХЛ

1. По напряжению:

Uуст = 110 кВ = Uном = 110 кВ

2. По допустимой нагрузке:

Fрасч = √ 3 ∙ 10 ^-7 iуд² ∙ l / a = √ 3 ∙ 10 ^-7 ∙ 72700² ∙ 6 / 2 =2746,32 H

Fдоп =0.6 ∙ 4 = 2400 H

Fрасч = 2746,32 Н < Fдоп = 2400 Н

Изолятор С4 – 450 УХЛ1 подходит по механической нагрузке.