Выбор аппаратов напряжением 6 кВ

8.2. Выбор аппаратов напряжением 6 кВ

Выберем ячейки распределительного устройства 6 кВ.

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

Расчётный ток вторичной обмотки трансформаторов ППЭ:

Выбираем малогабаритные ячейки серии К-104 с параметрами: U_HOM⁼6 кВ, I_ном=1600 А, I_н.откл =31,5 кА, i_пр.скв=81 кА; тип выключателя ВК-10.

 Выберем вводные выключатели 6 кВ.

Расчётные данные сети:

расчетный ток послеаварийного режима 1_Р= 1360,18 А;

расчётное время τ=t_p3 + t_CB=0,0 1+0,05=0,06 с;

действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ I_п0=9,91кА было рассчитано в пункте 7.2.;

периодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя I_пτ=I_п0=9,91кА

апериодическая составляющая полного тока КЗ в момент расхождения контактов выключателя: i_аτ=

расчётное выражение для проверки выбранного выключателя по апериодической составляю-

щей полного тока КЗ: кА;

расчётный импульс квадратичного тока КЗ:

Выбираем выключатель ВК-10-1600-20У2 со следующими каталожными данными: U_ном=10кВ; I_ном=1600А; I_н.откл=31,5кА;β=25%;  i_пр.скв=80кА; I_пр.скв=31,5кА; i_н.вкл=80кА; I_н.вкл=31,5кА; I_Т=31,5кА; t_т=4с;t_св=0,05с.

Расчётные данные выбранного выключателя:

 проверка выбранного выключателя по апериодической составляющей полного тока КЗ:

кА;

проверка по термической стойкости: B_K=I_T²·t_T=31,5²·4=3969 кА² ·с.

 Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 16.

Выберем выключатель на отходящей линии 6 кВ.

Расчётные данные сети:

расчетный ток послеаварийного режима:  

расчётное время τ=t_рз+t_св= 0,3 1+0,05=0,36 с;

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

Выбираем выключатель ВК-10-630-20У2 со следующими каталожными данными: U_ном=10 кВ; I_ном =630 А; I_н.откл =20 кА; β=20%; i_np.скв=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_CB=0,05 с.

Расчётные данные выбранного выключателя:

кА;

B_K=I_T²·t_T=20²·4=1600 кА²·с.

Выбор и проверка выключателя представлены в таблице 16.

Таблица 16. Выбор выключателей 6 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 1_Р= 1360 А;

ударный ток КЗ i_уд=26,9 кА;

расчётный импульс квадратичного тока КЗ В_к=17,67 кА²-с.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем трансформаторы тока типа ТПШЛ-10 со следующими каталожными данными: U_HOM=10 кВ; I_HOM⁼1500 A; Z2_H=1,2 Ом; 1_Т=35 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: B_K=I_T²·t_T=35²·3=3675 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 17, схема их соединения — на рисунке 12.

Таблица 17. Приборы вторичной цепи ТТ

Наиболее нагруженной является фаза А. Общее проводов сопротивление приборов:

 (8.2.1)

где S_приб — мощность приборов, ВА;

I_2ном — вторичный ток трансформатора тока, А.

 Ом

Допустимое сопротивление:

r_пров=z_2н-r_пиб -r_конт=1,2-0,36-0,1=0,74Ом.

Минимальное сечение проводов:

р=О,0286 — удельное сопротивление проводов согласно [3], Ом/м;

l_расч=50 — расчётная длина проводов согласно [3], м.

мм².

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

Ом.

Полное расчётное сопротивление:

r_2расч =r_приб + r_пров + r_конт=0,36 + 0,57 + 0,1 = 1,03 ОМ.

Выбор и проверка ТТ представлены в таблице 18.

Таблица 18. 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 НАМИ-6-66УЗ со следующими каталожными данными: U_ном =6 кВ; S_2н =150 BA. Схема со­единения приборов приведена на рисунке 13, перечень приборов — в таблице 19.

Рисунок 13. Схема соединения приборов

Таблица 19. Приборы вторичной цепи ТН

Номинальная мощность трансформатора напряжения НАМИ-6 S_2н =150 В А. Расчётная мощ­ность вторичной цепи S₂ =145 В А.

 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 1_Р= 1360 А был определён ранее.

Так как это сборные шины, то согласно [2] по экономической плотности тока они не проверяются. Выбираем алюминиевые шины прямоугольного сечения 80x10 с допустимым то­ком 1_ДОП=1480 А.

Проверка на термическую стойкость: Вк=17,67кА²·с;

минимальное сечение шин:

с=95 - термический коэффициент для алюминиевых шин 6 кВ согласно [3], А·с²/мм².

так как F_mi_n=44,2 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;

f_Д⁽³⁾ — сила взаимодействия между фазами на 1 м длины при трёхфазном КЗ с учётом механического резонанса, Н/м;

σ _доп=70-10⁶— допустимое напряжение в материале для  

алюминиевых шин [2], Па;

ξ — 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:

где а=60-10^-3 — расстояние между осями шин смежных фаз для напряжения 6 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: (8.2.7)

где b=10·10^-3 — высота шин, м;

h=80·10 ^-3 — ширина шин, м.

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 1=0,75 м.

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

(8.2.8)

МПа

 Так как σ_ф =7 МПа < σ_доп=70 МПа, то шины механически стойкие.

Выберем опорные изоляторы на ГПП.

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

Допустимая нагрузка на головку изолятора:

F_доп=0,6·F_разр, (8.2.9)

где F_разр — разрушающее усилие на изгиб,Н.
Расчётное усилие на изгиб:

, (8.2.10)

где К_h — коэффициент, учитывающий расположение шин на изоляторе. При расположении шин плашмя К_h=1 [3].

Н

Из [8] выбираем опорные изоляторы ИО-6-3,75 УЗ со следующими каталожными данными: U_HOM=6 кВ; F_разр =3750 Н.

Допустимая нагрузка: F_доп=0,6·F_разр=0,6-3750=2250 Н. Так как F_доп=2250 Н > F_расч⁼1193,9 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.

Расчётный ток 1_Р= 1360 А. был определён ранее в пункте 8.2.

Расчётное усилие на изгиб:

   (8.2.11)

Н.

Из [8] выбираем проходные изоляторы, ИП-ДО/1600-1250УХЛ1 со следующими каталожными данными: U_HOM=10 кВ; I_ном=1600 A; F_paзp=1250 H.

Допустимая нагрузка: F_доп=0,6·F_разр=0,6-1250=750 Н.

Так как F_доп=750 Н > F_расч=596,9 Н, 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= 94,6 А был определён ранее при выборе выключателя на отходящей линии;

Действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ 1_по⁼9,91 кА было рассчитано ранее в пункте 7.2.;

Для КТП-400 тип коммутационного аппарата на стороне 6(10) кВ согласно [8] — выключатель нагрузки типа ВН-11.

Согласно условиям выбора с учётом вышесказанного из [8] выбираем выключатель на­грузки ВВЭ-10-20-630-УЗ со следующими параметрами:  U_ном=10кВ; I_ном=630 А; I_н,откл =20 кА, i_nр.скв =52кА; I_пр.скв=20кА; I_Т=20кА; t_T=3с. 1_п0=9,91 кА < I _пр._скв=20 кА;

i_yд=26,6 кА < i_{пр скв} =52 кА;

I_р =94,6А<I_н.откл =630А.

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=94,6 А был определён ранее.

Согласно условиям выбора из [8] выбираем предохранитель ПКТ103-6-100-31,5УЗ со сле­дующими каталожными данными: U_ном=6 кВ; I_ном=100 А, I_н.откл =31,5 кА, I_п0 =9,91 кА < I_н.откл =31,5 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 выключателя:

1. проверка на отключающую способность.

Ранее в пункте 7.3. был выбран автомат типа АВМ10Н с U_H=0,38кВ; I_Н=1500А; I_н.откл =20 кА.

Проверка на отключающую способность:

I_пτ=15,03кА < I_н.откл =20 кА.

Выбранный автомат проходит по условию проверки.

Похожие работы

Электроснабжение предприятия по производству деталей к автомобилям

Скачать

103572

49

22

... вариантов внешнего электроснабжения 2.1 Выбор напряжения системы внешнего электроснабжения Для получения наиболее экономичного варианта электроснабжения предприятия в целом, напряжение каждого звена системы электроснабжения предприятия должно выбираться с учётом напряжения смежных звеньев. Выбор напряжений основывается на сравнении технико-экономических показаний различных вариантов. В ...

Автоматизация и диспетчеризация систем электроснабжения

Скачать

129027

5

16

... разных этапах производства (потребления) электроэнергии. Основная цель создания таких систем – дальнейшеё повышение эффективности технических и программных средств автоматизации и диспетчеризации СЭС для улучшения технико-экономических показателей и повышения качества и надёжности электроснабжения ПП. Реформирование электроэнергетики России требует создания полномасштабных иерархических систем ...

Проектирование строительства завода цинкования мелкоразмерных конструкций

Скачать

276314

87

37

... 1798181,5 - - - - Всего сметная стоимость 39868706 1820139 2511253 295369 - 33869 5280 Объектная смета на строительство завода цинкования мелкоразмерных конструкций Результат сметных расчетов по общестроительным, санитарно-техническим, электрическим работам сводятся в смету на объект, которая составляется ...

Проектирование системы электроснабжения механического цеха

Скачать

125619

17

5

... или двигателя. ·  Местное управление – это управление приводом выключателя, разъединителя и другой аппаратуры непосредственно на месте. ·  Автоматическое управление – его используют в системе электроснабжения предприятий с большой потребляемой мощностью. Автоматическое управление осуществляется с помощью вычислительных машин управления ВМУ. Информация, поступающая в ВМУ, обрабатывается и ...