Выбор аппаратов напряжением 10 кВ

8.2 Выбор аппаратов напряжением 10 кВ

Выберем ячейки распределительного устройства 10 кВ.

Так как РУНН принято внутреннего исполнения, будем устанавливать перспективные малогабаритные ячейки серии «К» с выкатными тележками

 А.

Выбираем малогабаритные ячейки серии К-104 с параметрами: U_ном=10 кВ, I_ном=630А, I_{н откл} =31,5 кА; i_{пр скв}=81 кА; тип выключателя ВК-10.

Выберем вводные выключатели 10 кВ.

Расчётные данные сети:

расчётный ток послеаварийного режима I_Р= 437,56 А;

расчётное время с;

действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ I_п0=8,45кА было рассчитано в пункте 7.2.;

периодическая  составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя I_аt=I_п0=8,45 кА;

апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя  кА;

расчётное выражение для проверки выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:  кА;а

расчётный импульс квадратичного тока КЗ:  кА²·с.

Выбираем выключатель ВК-10-630-20У2 со следующими каталожными данными:

U_ном=10 кВ; I_ном=630А; I_{н откл}=25 кА; b=20%; i_прскв=52 кА; I_{пр скв}=20 кА; i_нвкл=52 кА; I_{н вкл}=20 кА; I_Т=20 кА; t_t=4 с; t_св=0,05 с.

Расчётные данные выбранного выключателя:

кА;

проверка выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:

проверка по термической^ стойкости:  кА²·с.

Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 16.

Выберем выключатель на отходящей линии 10кВ.

Расчётные данные сети:

расчётный ток послеаварийного режима  А;

расчётное время с;

остальные величины имеют те же значения, что и для выключателя ввода.

Выбираем выключатель U_ном=10 кВ; I_ном=630А; I_{н откл}=25 кА; b=20%; i_прскв=52 кА; I_{пр скв}=20 кА; i_нвкл=52 кА; I_{н вкл}=20 кА; I_Т=20 кА; t_t=4 с; t_св=0,05 с.

 Расчётные данные выбранного выключателя:

кА;

Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 15.

Таблица 15. Выбор выключателей 10 кВ.

Выберем трансформаторы тока.

Условия их выбора:

1. по номинальному напряжению;

2. по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранных трансформаторов:

1. проверка на электродинамическую стойкость (если требуется);

2. проверка на термическую стойкость;

3. проверка по нагрузке вторичных цепей.

Расчётные данные сети:

расчётный ток I_р=437,56 А;

ударный ток КЗ I_уд=19,87 кА;

расчётный импульс квадратичного тока КЗ В_к=12,85кА²·с.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем трансформаторы тока типа ТПЛК–10 со следующими каталожными данными: U_ном=10 кВ; I_ном=600А; z_2н=1,2 Ом; I_Т=28,3 кА; t_T=3 с.

Расчётные данные выбранного трансформатора тока:

так как выбран шинный трансформатор тока, то проверка на электродинамическую стойкость не требуется; проверка по термической стойкости: кА²·с.

Рисунок 12. Схема соединения приборов

Трансформаторы тока (ТТ) включены в сеть по схеме неполной звезды на разность токов двух фаз. Чтобы трансформатор тока не вышел за пределы заданного класса точности, необходимо, чтобы мощность нагрузки вторичной цепи не превышала номинальной: z_2н≥z₂. Перечень приборов во вторичной цепи ТТ приведён в таблице 16, схема их соединения — на рисунке 12.

Таблица 16. Приборы вторичной цепи ТТ

Наиболее нагруженной является фаза А.

Общее сопротивление приборов:

   (8.2.1)

где  – мощность приборов, В А;

  – вторичный ток трансформатора тока, А

 Ом.

Допустимое сопротивление проводов:

Ом;

Минимальное сечение проводов:

   (8.2.2)

где=0,286 – удельное сопротивление проводов согласно [3] , Ом/м.

l_расч=50 – расчетная длина проводов согласно [3], м.

 мм².

Принимаем контрольный кабель АКРВГ с жилами сечением 2,5 мм², тогда

Ом. Полное расчётное сопротивление:

Ом. Выбор и проверка ТТ представлены в таблице 17

Таблица 17. Выбор трансформаторов тока

Выберем трансформаторы напряжения.

Условия их выбора: 1. по номинальному напряжению.

Условия проверки выбранных трансформаторов: 1. проверка по нагрузке вторичных цепей.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем трансформаторы напряжения типа НТМИ-10-66УЗ со следующими каталожными данными: U_ном=10 кВ; I_ном=600А; S_2н=200 ВА. Схема соединения приборов приведена на рисунке 13, перечень приборов – в таблице 18.

Рисунок 13. Схема соединения приборов

Таблица 19. Прибрры вторичной цепи ТН

Номинальная мощность трансформатора напряжения НТМИ-10 S_2н=200 ВА. Расчётная мощность вторичной цепи S₂=145 ВА. ТН будет работать в выбранном классе точности 1.

Выберем шины на ПГВ.

Условия их выбора:

1. по номинальному длительному току;

2. по экономическому сечению. Условия проверки выбранных шин:

1. проверка на термическую стойкость;

2. проверка на электродинамическую стойкость.

Расчётный ток I_Р=437,56А был определён ранее.

Так как это сборные шины, то согласно [2] по экономической плотности тока они не проверяются. Выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения 40x4 с допустимым током I_доп=480 А.

Проверка на термическую стойкость:

Вк=12,85 кА²·с; минимальное сечение шин:

 ,  (8.2.3)

где с=95 – термический коэффициент для алюминиевых шин 6 кВ согласно [3], А·с²мм².

мм²;

так как F_min=37,73 мм² < F=800 мм², то шины термически стойкие.

Проверим шины на механическую стойкость.

Для этого определим длину максимального пролёта между изоляторами при условии, что частота собственных колебаний будет больше 200 Гц, так как при меньшей частоте может возникнуть механический резонанс:

  , (8.2.4)

где W – момент сопротивления поперечного сечения шины относительно оси, перпендикулярной направлению силы F, м3;

 – сила взаимодействия между фазами на 1 м длины при трёхфазном КЗ с учётом механического резонанса, Н/м;

=70·10⁶ – допустимое напряжение в материале для алюминиевых шин [2], Па;

  – коэффициент, равный 10 для крайних пролётов и 12 для остальных пролётов.

Согласно [3] сила взаимодействия между фазами на 1 м длины при трёхфазном КЗ с учётом механического резонанса определяется по формуле:

, (8.2.5)

где а=60·10^–3 – расстояние между осями шин смежных фаз для напряжения 10 кВ [3], м;

i_уд – ударный ток трёхфазного КЗ, А.

По выражению (8.2.5)  Н/м.

Момент сопротивления поперечного сечения шины при расположении их плашмя определяется по выражению:

, (8.2.6)

где b=4·10^-3 – высота шин, м;

 h=40·10^-3 – ширина шин, м.

м³;

Длина пролета по формуле (8.2.4) м. Вследствие того, что ширина шкафа КРУ 750 мм, и опорные изоляторы имеются в каждом из них, принимаем длину пролёта l=0,75 м.

Максимальное расчётное напряжение в материале шин, расположенных в одной плоскости, параллельных друг другу, с одинаковыми расстояниями между фазами:

 (8.2.7)

 МПа.

Так как = 2,036 МПа < =70 МПа, то шины механически стойкие.

Выберем опорные изоляторы на ПГВ.

Опорные изоляторы выбираются по номинальному напряжению и проверяются на механическую прочность.

Допустимая нагрузка на головку изолятора:

, (8.2.8)

где F_разр – разрушающее усилие на изгиб, Н.

Расчётное усилие на изгиб:

 , (8.2.9)

где K_h – коэффициент, учитывающий расположение шин на изоляторе.

При расположении шин плашмя К_h=1 [3].

H.

Из [8] выбираем опорные изоляторы ИО–10–3,75 УЗ со следующими каталожными данными: U_ном=10 кВ; F_разр=3750 H.

Допустимая нагрузка: Н.

Так как F_доп=2250Н>F_расч=868,6 Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.

Выберем проходные изоляторы на ПГВ.

Проходные изоляторы выбираются по номинальному напряжению, номинальному току и проверяются на механическую прочность.

Расчетный ток I_р=437,56А был определён ранее в пункте 8.2.

Расчётное усилие на изгиб:

 (8.2.10)

Н.

Из [8] выбираем проходные изоляторы, ИП–10/630–750УХЛ1 со следующими каталожными данными: : U_ном=10 кВ; I_ном=630 А; F_разр=750 H.

Допустимая нагрузка: Н.

Так как F_доп=450Н > F_pacч=434,3Н, то изоляторы проходят по допустимой нагрузке.

Выберем выключатель нагрузки.

Условия его выбора:

1. по номинальному напряжению;

2. по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного выключателя нагрузки:

1. проверка на отключающую способность;

2. проверка на электродинамическую стойкость:

2.1. по предельному периодическому току;

2.2. по ударному току КЗ;

3. проверка на термическую стойкость (если требуется).

Согласно [2] по режиму КЗ при напряжении выше 1000 В не проверяются:

1. аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями с вставками на номинальный ток до 60 А – по электродинамической стойкости;

2. аппараты и проводники, защищённые плавкими предохранителями независимо от их номинального тока и типа, – по термической стойкости.

Проверку на включающую способность делать нет необходимости, так как имеется последовательно включенный предохранитель.

Расчётные данные сети:

Расчётный ток послеаварийного режима I_р=41,12А был определён ранее при выборе выключателя на отходящей линии;

Действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ I_по=8,45 кА было рассчитано ранее в пункте 7.2.;

Для КТП-630-81 тип коммутационного аппарата на стороне 6(10) кВ согласно [8] — выключатель нагрузки типа ВНРу-10 или BНРп-10.

Согласно условиям выбора с учётом вышесказанного из [8] выбираем выключатель нагрузки ВНРп-10/400-10зУЗ со следующими параметрами: U_ном=10 кВ; I_ном=400 А; I_{н откл}=400 А; i_{пр скв}=25 кА; I_{пр скв}=10 кА; I_Т=10 кА, t_T=l с.

I_по=8,45 кА < I_{пр скв}=10 кА;

i_уд=19.87 кА < i_{пр скв}=25 кА;

I_р=41,12 А< I_{н откл}=400 А.

Выберем предохранитель.

Условия его выбора:

1. по номинальному напряжению;

2. по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного предохранителя:

1.  проверка на отключающую способность.

Расчётный ток I_р=41,12 А был определён ранее.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем предохранитель ПКТ103-10-100-12,5УЗ со следующими каталожными данными: U_ном=10 кВ; I_ном=100 А; I_{н откл}=12,5 кА.

I_по=8,45 кА < I_{н откл}=12,5 кА предохранитель по отключающей способности проходит.

8.3 Выбор аппаратов напряжением 0,4 кВ

Выберем автоматический выключатель.

Условия его выбора:

1. по номинальному напряжению;

2. по номинальному длительному току.

Условия проверки выбранного автомата:

1. проверка на отключающую способность.

Ранее в 7.3. был выбран автомат типа АВМ10Н с U_н=0,38 кВ; I_н=1000 А; I_{н откл}=20 кА.

Проверка на отключающую способность:

I_пt=12,87 А ≤ I_{н откл}=20 А.

Выбранный автомат проходит по условию проверки.

Похожие работы

Электроснабжение агломерационной фабрики металлургического комбината

Скачать

98085

15

18

... Конвейерный транспорт. Поточно-транспортные системы. На металлургических заводах очень широко используется конвейерный транспорт. Комплекс подготовительных цехов крупного металлургического комбината, состоящий из обогатительных и агломерационных фабрик, коксохимических и огнеупорных цехов, может иметь конвейерные линии протяжённостью около ста километров. На таком предприятии насчитывается свыше ...

Электроснабжение текстильного комбината

Скачать

154193

27

28

... повреждения или отключения другой. 1. Определяют ток в линии в нормальном и послеаварийном режимах:  (6.1.5)  (6.1.6) 2. Сечение провода рассчитывают по экономической плотности тока: Для текстильного комбината: Тма = 6200-8000 ч., Тмр = 6220ч. [10]. Следовательно jэк = 1 А/мм2 [9].  (6.1.7) По полученному сечению выбирают алюминиевый провод со стальным сердечником марки АС-120/19. ...

Расчет нагрузок с помощью ЭВМ

Скачать

25296

2

1

... Расчет электрических нагрузок с применением ЭВМ. Расчет электрических нагрузок - одна из тех операций, которые наиболее легко поддаются автоматизации с помощью ЭВМ. Предложено несколько алгоритмов и программ машинного расчета электрических нагрузок, однако наиболее простым является алгоритм расчета трехфазных электрических нагрузок, разработанный мной. В основу этого алгоритма положен метод ...

Проект кондитерской фабрики, вырабатывающей 11,5 тыс. т/год конфет и мармеладных изделий

Скачать

216249

47

1

... и дешевыми для больных сахарным диабетом по сравнению с другими видами мармеладов, особенно импортными [ ]. 5 Мероприятия, направленные на увеличение сроков годности кондитерских изделий В соответствии с ГОСТ Р 51074-97 сроки хранения конфет и мармеладных изделий следующие: Конфеты: Глазированные шоколадной глазурью: - с корпусами из масс пралине, из сбивных масс завернутые 3 мес; - с ...