Выбор и проверка электроаппаратов токоведущих частей, изоляторов в заданной цепи

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

По условию прочности сечения соединительных проводов не должно быть меньше 4 мм² для алюминиевых жил и 2,5 мм² для медных жил. Сечение больше 6 мм² обычно не применяется. По условию механической прочности принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 4 мм². По условию прочности сечения соединительных проводов не должно быть меньше 4 мм² для алюминиевых жил и 2,5 мм² для медных жил. Сечение… Читать ещё >

Выбор и проверка электроаппаратов токоведущих частей, изоляторов в заданной цепи (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Выбор высоковольтных выключателей на напряжение 110 кВ Выключатели в зависимости от применяемых в них дугогасительной и изолирующей сред подразделяются на масляные, воздушные, элегазовые, вакуумные и выключатели с магнитным гашением дуги. В сетях 6…20 кВ применяются малообъемные масляные выключатели, выключатели с магнитным гашением дуги, вакуумные и элегазовые.

В качестве генераторных выключателей мощных блоков и синхронных компенсаторов применяются так же воздушные выключатели. На напряжении 35…220 кВ применяются малообъемные масляные выключатели при предельных токах отключения 25…40 кА, а так же элегазовые и вакуумные выключатели. В сетях 110 и 220 кВ находят применение также воздушные выключатели с током отключения от 50 до 63 кА. В сетях 330 кВ и выше применяются воздушные и элегазовые выключатели. При выборе выключателей, как и прочего оборудования, следует стремиться к однотипности, что упрощает эксплуатацию. К установке принимаем воздушный выключатель типа ВВЭ-110Б-16, и проверяем его по условиям выбора выключателей:

Принимаем для выбора в РУВН элегазовый выключатель ВВЭ-110Б-16.

а) Проверка по напряжению места установки.

U_уст?U_ном;

U_уст = 110 кВ;

U_ном = 110 кВ;

б) проверка по длительному току.

I_max?I_ном;

I_max = А;

Выбор и проверка электроаппаратов токоведущих частей, изоляторов в заданной цепи.

А < 1600 А;

в) проверка на электродинамическую стойкость.

I_п0?i_дин,.

кА? 67 кА.

i_уддин

кА < 67 кА;

г) проверка на отключающую способность:
- ? по отключению периодической составляющей

I_пфоткл.ном,.

Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания для заданного момента ф.

I_п0=I_пф=кА.

? по отключению апериодической составляющей.

i_aфаном,.

Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания для заданного момента ф.

ф = 0,01+ t_{с.в.откл.}=0.01+0.06=0.07.

где t_{с.в. откл.} — собственное время отключения выключателя, сек.

t_{с.в.откл}=0,06 сек.

где в — предельное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения выключателя.

кА < кА;

д) проверка на термическую стойкость:

B_к?В_кном;

В_кном= I²_тер · t_откл = 26² · 1.58 = 1068,08 кА²· с где t_откл — наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов,.

t_п.о.в — время полного отключения выключателя, сек.

t_откл= t_р.з.+ t_п.о.в.= 1,5 + 0,08 =1,58 сек;

где t_р.з — время срабатывания релейной защиты, для ступени высокого напряжения принимаем 1,5 сек.

В_к=I_п0²(t_откл +Т_а)=²(1,58+0,06) = 31.75 кА²· с.

31.75 кА2· с < 1068,08 кА2· с.

Окончательно выбираем элегазовый выключатель ВВЭ-110Б-16. Все расчетные данные сведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Выбор выключателей на стороне ВН.


Расчетные данные.	Табличные данные.	Условия выбора.
U_уст = 110кВ.	U_ном = 110 кВ.	U_ном? U_уст
I_max = A.	I_.ном = 1600 А.	I_.ном? I_max
i_y= кА.	i_дин = 67 кA.	i_дин? i_y
i_aф = кА.	i_а ном = кА.	i_а ном? i_aф
I_п0 = кА.	I_{ном.откл} = 16 кА.	I_{ном. откл.}? I_п0
В_к = 31.75 кА²· с.	В_к ном =1068,08 кА²· с.	В_к ном? В_к

Вывод: выключатель принимается к установке.

Расчет выключателей РУСН производится аналогично, принимаем выключатели ВВУ-35−20. Все расчетные данные сведены в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Выбор выключателей на стороне СН.


Расчетные данные.	Табличные данные.	Условия выбора.
U_уст = 35 кВ.	U_ном = 35 кВ.	U_ном? U_уст
I_max = A.	I_.ном = 2000 А.	I_.ном? I_max
i_y = кА.	i_дин = 35 кA.	i_дин? i_y
i_aф = 0.02кА.	i_а ном = 7.24 кА.	i_а ном? i_aф
I_п0 = кА.	I_{ном.откл}= 12.5 кА.	I_{ном. откл.}? I_п0⁽³⁾
В_к = 2.2 кА²· с.	В_к ном = 1068.08 кА²· с.	В_к ном? В_к

Вывод: выключатель принимается к установке.

Расчет выключателей РУНН производится аналогично, принимаем выключатели ВРС-6−40/2500. Все расчетные данные сведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3 Выбор выключателей на стороне НН.


Расчетные данные.	Табличные данные.	Условия выбора.
U_уст = 6 кВ.	U_ном = 6 кВ.	U_ном? U_уст
I_max = A.	I_.ном = 2500 А.	I_.ном? I_max
i_y= кА.	i_дин = 128 кA.	i_дин? i_y
i_aф = 0.06кА.	i_а ном = 0.24 кА.	i_а ном? i_aф
I_п0 = кА.	I_{ном.откл}= 40 кА.	I_{ном. откл.}? I_п0
В_к = 1.71 кА²· с.	В_к ном =4800 кА²· с.	В_к ном? В_к

Вывод: выключатель принимается к установке.

Выбор высоковольтных разъединителей на напряжение 110 кВ Разъединитель — это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток. При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.

Разъединители могут быть внутренней и наружной установок. Заземляющие ножи могут быть расположены со стороны шарнирного или разъемного контакта или с обеих сторон. Заземляющие ножи имеют механическую блокировку, не разрешающую включать их при включенных главных ножах.

Включение и отключение разъединителей осуществляется электродвигательным приводом (ПДВ), позволяющим произвести эти операции дистанционно. Для управления заземляющими ножами используются ручные рычажные приводы (ПР, ПЧ).

Выбор разъединителей производится: по напряжению установки, по току, по конструкции и роду установки. Их проверяют по электродинамической стойкости.

Принимаем одинаковые разъединители марки РГН-110/1000УХЛ1 .Все расчетные данные сведены в табл. 2.1.

Таблица 2.1.


Данные заданной цепи 110 кВ.	Условия выбора.	Данные разъединителя РГН-110/1000УХЛ1.
110кВ.	U_уст? U_ном	110кВ.
А.	I_max? I_ном	1000А.
кА.	I_п.0? I_пр.скв	80кА.
В_к =31.75 кА²· с.	В_к? I_тер•t_тер	I_тер²•t_тер = 2976,75 кА•с.
i_y= кА.	i_y ?i_дин	i_дин = 80 кA.

Выбор высоковольтных разъединителей на напряжение 35 кВ Принимаем одинаковые разъединители марки РГ-35/1000УХЛ1 .Все расчетные данные сведены в табл. 2.2.

Таблица 2.2.


Данные заданной цепи 35 кВ.	Условия выбора.	Данные разъединителя РГ-35/1000УХЛ1.
35 кВ.	U_уст? U_ном	35 кВ.
А.	I_max? I_ном	1000 А.
1.1 кА.	I_п.0? I_пр.скв	40 кА.
В_к =2.2 кА²· с.	В_к? I_тер•t_тер	I_тер²•t_тер = 768 кА•с.
i_y= кА.	i_y ?i_дин	i_дин = 40 кA.

Выбор высоковольтных разъединителей на напряжение 6 кВ Принимаем одинаковые разъединители марки РВР-10/2000.Все расчетные данные сведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3.


Данные заданной цепи 6 кВ.	Условия выбора.	Данные разъединителя РВР-10/2500.
6 кВ.	U_уст? U_ном	10 кВ.
2050А.	I_max? I_ном	2500 А.
кА.	I_п.0? I_пр.скв	180 кА.
В_к =1.71 кА²· с.	В_к? I_тер•t_тер	I_тер²•t_тер = 20 164 кА•с. I_тер•t_тер=71²•4=3969 кА•с.
i_y= кА.	i_y ?i_дин	i_дин = 125 кA.

Выбор ошиновки на 110 кВ Токоведущие части в РУ 35 кВ и выше, обычно выполняют сталеалюминевыми проводами АС. Предлагаем использовать неизолированный провод АС 95/16, со следующими характеристиками: наружный диаметр 13,5 мм, токовая нагрузка: вне помещения 330А;внутри помещения 260А.

Проводим проверку провода по следующим условиям:

По условию нагрева длительно допустимым током.

I_макс = А? I_доп. = 330 А.

где I_доп. — допустимый ток провода, А Условие выполняется.

По условию короностойкости. Для этого провод выбрали из таблицы допустимого сечения.

Проверка ошиновки, выполненной голыми проводами на РУ, на термическую стойкость не производится.

Проверка проводов на схлестывание не производится, так как выбираемый участок ошиновки достаточно удален от источника питания, принимаем, что для фиксации проводов расщепленной фазы устанавливаются дистанционные распорки через каждые 15 м.

Выбор ошиновки на 35 кВ Выбираем провод ОЖ СЭЩ-35, токовая нагрузка вне помещения 630А; внутри помещения 520А.

Проверяем провод по условию нагрева длительно допустимым током:

I_макс = А? I_доп. = 630 А.

Условие выполняется.

Так как провод большого сечения, и коронообразование в нем невозможно, то по условию короностойкости не проверятся.

Проверка ошиновки, выполненной голыми проводами на РУ, на термическую стойкость не производится.

Выбор сборных шин на стороне 6 кВ Выбор шин производим по допустимому току.

Принимаем трехполосную медную шину, прямоугольного сечения 1200 мм² одной полосы, размер шины 120*10 мм, с допустимым током 5200 А.

Поправочный коэффициент на температуру воздуха (30°С) по таблице равен 0.94. тогда.

I_доп= 0,94 •5200 = 4888 А.

I_макс =? I_доп 4888А.

Условие выполняется.

Проверка шин на электродинамическую стойкость:

у_расч? у_доп

где у_расч— расчетное напряжение на изгиб, возникающее в материале шин при протекании ударного тока трехфазного КЗ;

у_доп. — допустимое напряжение на изгиб материала шин, 70 МПа по значениям:

(а-b)/(b+h)= (125−6.5)/(6.5+55)=2 и b/h=6.5/55=0.11.

где, а — расстояние между осями шин; bтолщина шин; h-ширина шин;

находим k_ф=0.3.(по таблице, учебник Каганов, стр. 197).

Тогда сила, действующая на шины при 3х фазном КЗ,.

F⁽³⁾ = 1.76 k_ф • i_уд² • (l/а) •10^-1 = 1.76 • 0.3• ² (1.5/0.25) •10^-1 = 1143 Н Момент сопротивления при установке шин на ребра.

W=b²•h/6= (6.5•10^-3) ²•(55•10^-2)/6 = 5.95*10^-4

Расчетное напряжение у_расч=F⁽³⁾ •l/(10 •W)= 1143•1.5/(10 •5.95*10^-4)=51.3 МПа Так как у_расч = 51,3 МПа? у_доп = 70 МПа, из этого следует что шины механически устойчивы.

Выбор изоляторов на 110 кВ Принимаем к линии 110 кВ опорный полимерный изолятор ИОСК-20/110-I (параметры смотреть в табл. ниже). Проверяем его:

по номинальному напряжению.

U_уст = 110кВ =? U_ном = 110кВ Условие выполняется.

Выбор изоляторов на 35 кВ Принимаем к линии 35 кВ опорный полимерный изолятор ИОСК-12,5/35-I (параметры смотреть в табл. ниже). Проверяем его:

по номинальному напряжению.

U_уст = 35 кВ = U_ном = 35 кВ Условие выполняется.

Выбор изоляторов на 6кВ Жесткие шины в распределительных устройствах крепятся на опорных изоляторах. Принимаем керамический опорный изолятор ОСК 4−10−2 который проверяем по условию:

по номинальному напряжению.

U_уст = 6 кВ? U_ном = 10 кВ Выбор трансформатора тока на 110 кВ.

Измерительный трансформатор тока — трансформатор, предназначенный для преобразования тока до значения, удобного для измерения. Первичная обмотка трансформатора тока включается последовательно в цепь с измеряемым переменным током, а во вторичную включаются измерительные приборы. Ток, протекающий по вторичной обмотке трансформатора тока, пропорционален току, протекающему в его первичной обмотке.

Трансформаторы тока широко используются для измерения электрического тока и в устройствах релейной защиты электроэнергетических систем, в связи с чем на них накладываются высокие требования по точности. Трансформаторы тока обеспечивают безопасность измерений, изолируя измерительные цепи от первичной цепи с высоким напряжением, часто составляющим сотни киловольт.

К трансформаторам тока предъявляются высокие требования по точности. Как правило, трансформатор тока выполняют с двумя и более группами вторичных обмоток: одна используется для подключения устройств защиты, другая, более точная — для подключения средств учёта и измерения.

Выбор трансформатора тока в цепи отходящей линии 110 кВ. Перечень необходимых измерительных приборов выбираем по таблице (уч.3). На линии 110 кВ устанавливаются: 3 амперметра (на каждую фазу), счетчик активной и реактивной энергии.

Принимаем трансформатор тока ТФЗМ-110-У1.

Проверка трансформатора проводится по следующим параметрам:


Расчетные данные линии.	Условие проверки.	Каталожные данные трансформатора ТФМ-110.
U_ном = 110 кВ.	U_ном = U_ном	U_ном =110 кВ.
I_макс = А.	I_макс? I_1ном	I_1ном = 50−600 А.
i_уд = 11.2 кА.	i_уд? i_дин	i_дин = 10−126 кА.
В_к = 31.75 кА² • с.	В_к?(K_т• I_1ном)² • t_т	(K_т• I_1ном)² • t_т = 26² •3=2028 кА² • с

Для проверки трансформаторов тока по вторичной нагрузке, пользуясь схемой включения и каталожными данными приборов, определяем нагрузку по фазам для наиболее загруженного трансформатора тока.

Для обеспечения выбранного класса точности необходимо, чтобы действительная нагрузка вторичной цепи Z2 не превосходила нормированной для данного класса точности нагрузки Z_2ном, Ом, т. е.

Z₂? Z_2ном

Рассмотрим подробнее выбор трансформаторов тока по вторичной нагрузке. Индуктивное сопротивление токовых цепей невелико, поэтому.

Z₂? r₂

Вторичная нагрузка r₂ состоит из сопротивления приборов r_приб, соединительных проводов r_пр и переходного сопротивления контактов r_к:

r₂ = r_приб + r_пр + r_к.

Общее сопротивление приборов наиболее нагруженной фазы:

r_приб. =.

Сопротивление контактов (r_к) принимается 0,1 Ом т.к. число приборов больше 3х.

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

r_приб + r_пр + r_к? Z_2ном.

Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 0,5.

Принимаем Z₂ = Z_2ном = 30 Ом Тогда допустимое сопротивление проводов.

r_пр =z_2ном? r_приб? r_конт =30?0,072?0,1=29.8Ом Зная r_пр, можем определить сечение соединительных проводов:

Длину соединительных проводов (в м.) от трансформаторов тока до приборов (в один конец) для разных присоединений приблизительно можно определить по таблице:

Для подстанций указанные длины снижают на 15…20%.

Принимаем длину проводов 80 м. и l_расч = l, тогда:

q = ²

Рассчитывается действительная нагрузка на трансформатор:

Z₂ = r_приб •.

Условие проверки Z₂ = 0.04 Ом? Z_2ном = 30 Ом (в классе точности 0.5) выполнено.

Выбор трансформатора тока на 35 кВ.

Выбор трансформатора тока в цепи отходящей линии 35 кВ. Перечень необходимых измерительных приборов выбираем по таблице (уч.3). На линии 35 кВ устанавливаются: амперметр, счетчик активной и реактивной энергии.

Принимаем трансформатор тока ТФЗМ-35-У1.

Проверяем трансформатор по следующим параметрам:


Расчетные данные Линии.	Условие проверки.	Каталожные данные трансформатора ТФЗМ-35.
U_ном = 35 кВ.	U_ном? U_ном	U_ном=35 кВ.
I_макс = А.	I_макс? I_1ном	I_1ном = 15−600 А.
i_уд = кА.	i_уд ?i_дин	i_дин= 3−127 кА.
В_к = 2.2 кА² • с.	В_к? (K_т• I_1ном)² • t_т	(K_т• I_1ном)² • t_т = 30² •3=2700 кА² • с

Все условия выполняются.

Z₂? Z_2ном

Z₂? r₂

r₂ = r_приб + r_пр + r_к

Общее сопротивление приборов наиболее нагруженной фазы:

r_приб. =.

Сопротивление контактов (r_к) принимается 0,05 Ом т.к. 3 измерительных прибора Сопротивление соединительных проводов зависит от их длины и сечения. Чтобы трансформатор тока работал в заданном классе точности, необходимо выдержать условие:

r_приб + r_пр + r_к? Z_2ном.

Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 0,5.

Принимаем.

Z₂ = Z_2ном= 30 Ом Тогда допустимое сопротивление проводов.

r_пр=z_2ном? r_приб? r_конт=30?2.2?0,05=28 Ом Зная r_пр, можем определить сечение соединительных проводов:

Для подстанций указанные длины снижают на 15…20%.

Принимаем длину проводов 60 м. и l_расч = •l, тогда:

q = ²

Рассчитывается действительная нагрузка на трансформатор:

Z₂ = r_приб •.

Условие проверки Z₂ = 0.7 Ом? Z_2ном = 30 Ом (в классе точности 0.5) выполнено Выбор трансформатора тока на 6кВ Для подключения КИП и устройств РЗ, на линии 6 кВ устанавливаются трансформаторы тока.

Принимаем трансформатор тока ТЛП-10−1.

Проверяем трансформатор по следующим параметрам:


Расчетные данные Линии.	Условие проверки.	Каталожные данные трансформатора ТЛП-10−1.
U_ном = 6кВ.	U_ном? U_ном	U_ном= 10 кВ.
I_макс 2050 А.	I_макс? I_1ном	I_1ном = 5000А.
i_уд = кА.	i_уд ?i_дин	i_дин= 100 кА.
В_к = 1.71 кА² • с.	В_к? (K_т• I_1ном)² • t_т	(K_т• I_1ном)² • t_т = 40² •1=1600 кА² • с

Все условия выполняются.

Z₂? Z_2ном

Z₂? r₂

r₂ = r_приб + r_пр + r_к.

Общее сопротивление приборов наиболее нагруженной фазы:

r_приб. =.

r_приб + r_пр + r_к? Z_2ном.

Вторичная номинальная нагрузка трансформатора тока в классе точности 10Р Принимаем Z₂ = Z_2ном= 15 Ом Тогда допустимое сопротивление проводов.

r_пр=z_2ном? r_приб? r_конт=15?5.5?0,05=9.45 Ом Зная r_пр, можем определить сечение соединительных проводов:

Длину соединительных проводов (в м.) от трансформаторов тока до приборов (в один конец) для р…

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой