Вопросы реконструкции линии 10 кВ подстанции "Василево", с заменой масляных выключателей на вакуумные, выбором разъединителей и трансформаторов тока (стр. 3 из 11)

Где i_УД - ударный ток, кА; К_УД - ударный коэффициент; I_К⁽³⁾- установившееся значение тока короткого замыкания, кА.

Для точки К1:

К_УД = 1,5 [1]

I_К1⁽³⁾= 970,6 А

Для точки К2:

К_УД = 1,5 [1]

I_К2⁽³⁾= 539 А

Расчёт теплового импульса.

Тепловой импульс возникает в результате протекания тока КЗ и рассчитывается по формуле:

B_K = I_К₂²× (t_РЗ + T_a) [1]

гдеB_K- тепловой импульс, кА²*с; t_РЗ - время срабатывания релейной защиты, с; T_a- время затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с.

При напряжении 10…0,4 кВ время действия релейной защиты принимается 0,1 с, время затухания апериодической составляющей 0,01с. [3]

Тепловой импульс для точки К1:

B_K₁ = (2,059) ²× (0,1+0,01) = 0,47 кА²*с.

Тепловой импульс для точки К2:

B_K₂ = (1,133) ²× (0,1+0,01) = 0,14 кА²*с.

1.4 Выбор электрических аппаратов на линии

Выбор выключателей.

Выключатель - это контактный коммутационный аппарат, способный выключать, проводить, отключать рабочие токи и токи короткого замыкания. В зависимости от дугогасительной среды различают масляные, воздушные, электромагнитные и вакуумные выключатели.

Выбор выключателей производится по следующим параметрам [3]

по напряжению установки

U_уст£U_ном (1.1)

гдеU_уст - напряжение установки, В; U_ном - номинальное напряжение выключателя, В.

по длительному току

I_раб£I_ном (1.2)

Где I_раб - рабочий ток линии, А; I_ном- номинальный ток выключателя, А.

по отключающей способности

I_КЗ⁽³⁾£I_{откл. ном. (}1.3)

Где I_КЗ⁽³⁾- расчётный ток короткого замыкания, А; I_{откл. ном.}- номинальный ток отключения выключателя.

по электродинамической стойкости

i_у⁽³⁾£i_дин (1.4)

где i_у⁽³⁾- расчётный ударный ток короткого замыкания, А; i_дин - ток динамической стойкости выключателя, А.

по термической стойкости

B_K£I_терм²×t_терм (1.5)

Где B_K- расчётный тепловой импульс, кА²×с, I_терм - ток термической стойкости выключателя, кА, t_терм - время термической стойкости выключателя, с.

В соответствии с перечисленными условиями (1.1 - 1.5) выбираем на стороне 10 кВ выключатель вакуумный ВНВП - 10/320

Условия выбора сводим в таблицу 4.

Таблица 4. - Выбор выключателя на стороне 10 кВ.

Расчётные данные	Каталожныепараметры выключателя	Условия выбора
Выключатель вакуумный ВНВП - 10/320
U_уст = 10 кВ	U_ном = 10 кВ	U_уст£U_ном
I_раб = 50,47 А	I_ном = 320 А	I_раб£I_ном
I_КЗ⁽³⁾= 0,97 кА	I_{откл. ном.}= 2 кА	I_КЗ⁽³⁾£I_{откл. ном.}
i_у⁽³⁾= 2,059 кА	i_дин = 40 кА	i_уд⁽³⁾£i_дин
B_К = 0,47 кА²×с	I_терм²×t_терм = 20²×0,3 = 120 кА²×с	B_К£I_терм²×t_терм

Выбор разъединителей.

Разъединители используют для включения и отключения обесточенных участков электрической цепи под напряжением.

Выбор разъединителей производится по тем же параметрам что и выключатели, кроме условия по отключающей способности. [3]

В соответствии с перечисленными условиями (1.1 - 1.5) выбираем на стороне 10 кВ разъединитель РЛНД - 10/200

Условия выбора сводим в таблицу 5.

Таблица 5. - Выбор разъединителя на стороне 10 кВ.

Расчётные данные	Каталожныепараметры разъединителя	Условия выбора
Разъединитель РЛНД - 10/200
U_уст = 10 кВ	U_ном = 10 кВ	U_уст£U_ном
I_раб = 50,47 А	I_ном = 200 А	I_раб£I_ном
i_у⁽³⁾= 2,059 кА	I_дин = 20 кА	I_уд⁽³⁾£i_дин
B_К = 0,47 кА²×с	I_терм²×t_терм = 5²×10 = 250 кА²×с	B_К£I_терм²×t_терм

Выбор измерительных трансформаторов тока.

Выбор трансформаторов тока производят по следующим параметрам [1]

по напряжению установки

; (1.6)

по току

;

, (1.7)

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки трансформатора тока приводит к увеличению погрешностей.

по конструкции и классу точности;

по электродинамической стойкости;

, (1.8)

Где i_y - расчётный ударный ток КЗ;

k_эд - кратность электродинамической стойкости, по каталогу; I_1ном - номинальный первичный ток трансформатора тока; i_дин - ток электродинамической стойкости;

Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, в следствии этого такие трансформаторы по этому условию не проверяются.

по термической стойкости

;

, (1.9)

Где В_к - расчётный тепловой импульс;

k_т - кратность термической стойкости, по каталогу;

t_тер - время термической стойкости, по каталогу;

I_тер - ток термической стойкости;

по вторичной нагрузке

Z₂£Z_2НОМ (1.10)

Где Z₂ - вторичная нагрузка трансформатора тока;

Z_2ном - номинальная допустимая нагрузка трансформатора тока в выбранном классе точности.

В соответствии с перечисленными условиями (1.6 - 1.10) выбираем трансформаторы тока на стороне 10 кВ [3]

Условия выбора сводим в таблицу 6.

Таблица 6. - Выбор трансформаторов тока на стороне 10 кВ.

Расчётные данные	КаталожныеПараметры трансформатора тока	Условия выбора
Трансформатор тока ТПЛ 10 - 0,5/Р - 75/5
U_уст = 10 кВ	U_ном = 10 кВ	U_уст£U_ном
I_раб = 50,47 А	I_ном1 = 75 А	I_раб£I_ном1
B_К = 0,47 кА²×с	I_терм²×t_терм = 3,4²×3=34,2кА²×с	B_К£I_терм²×t_терм

Проверим условие согласования по вторичной нагрузке трансформатора тока.

Нагрузка вторичной стороны состоит из:

Где r_приб - сопротивление прибора, Ом;

r_пр - сопротивление соединительных проводов, Ом;

r_{кон. -}переходноесопротивление контактов, 0.05 Ом [1].

Сопротивление приборов определяется по выражению

;

Где S_{приб. -}мощность, потребляемая приборами, ВА;

I₂ - вторичныйноминальный ток прибора, А.

По таблице 7. определяем мощность вторичной нагрузки на вторичную обмотку трансформатора тока.

Таблица 7. Вторичная нагрузка трансформатора тока на стороне 10 кВ.

Прибор	Тип	Нагрузка, ВА, фазы
Прибор	Тип	А	В	С
АмперметрВаттметрВарметрСчетчик активной энергииСчетчик реактивной энергии	Э-335Д-335Д-335САЗ-И675СР4-И689	0.50.50.52.52.5	-	0.50.50.52.52.5
Итого	6.5	6.5

Из таблицы видно, что наиболее загружены трансформаторы тока фаз А и С.

Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в выбранном классе точности, необходимо выполнить условие:

r_ПРИБ + r_ПР + r_К£Z_2НОМ

_ГДЕZ_2НОМ - номинальная допустимая нагрузка трансформатора, Ом.

Z_2НОМ = 0,4 Ом [3]

r_ПР = Z_2НОМ - r_ПРИБr_К,

r_ПР = 0,4 - 0,26 -0,05 = 0,09 Ом

Определяем сечение соединительных проводов

Где L_РАСЧ - расчётная длина соединительных проводов, зависящая от схемы соединения трансформаторов тока, м; r - удельная проводимость материала провода, для алюминия r = 0,0283, Ом×мм/м².

Принимаем длину равной 6 м. Трансформаторы тока включены по схеме неполной звезды, тогда L_РАСЧ = 1,73×L.

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм^{2 [}3].

Вопросы реконструкции линии 10 кВ подстанции "Василево", с заменой масляных выключателей на вакуумные, выбором разъединителей и трансформаторов тока (стр. 3 из 11)

1.4 Выбор электрических аппаратов на линии

2. Патентный поиск

2.1 Способы защиты трехфазного силового трансформатора от перегрузки