Вибір електрообладнання підстанції

 

У курсовому проекті здійснюється добір електрообладнання підстанцій ГПП і ТП. Струмопровідні частини (шини, кабелі) та всі види апаратів (вимикачі, роз’єднувачі, запобіжники, відокремлювачі, короткозамикачі, обчислювальні трансформатори для електроустановок) повинні вибиратися відповідно до обчислених максимальних розрахункових значень (сили струму, напруг, потужностей відключення) для нормального режиму і короткого замикання. Для їх добору порівнюються зазначені розрахункові значення з припустимими значеннями для струму водних частин і високовольтного обладнання складається таблиця порівняння зазначених розрахункових і припустимих значень. При цьому для забезпечення надійної безаварійної роботи повинні бути менше припустимих.

8.1. Вимикачі

 

Таблиця 8.1.

 

№ п/п	Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідкові дані (тип вимикача)
	Uуст < Uном за напругою	Uуст = … кВ	Uном = … кВ
	Іраб. макс < Іном за силою тривалого струму	Іраб. макс = … А	Іном = … А
	Ік < Іоткл за вимикаючою здібністю	Ік = … кА	Іоткл = … кА
	Іу < Ідин на електродинамічну стійкість	Іу = … кА	Ідин = … кА
	І2к tпр < І2ttt на термічну стійкість	І2к tпр = … кА2 с	І2ttt = … кА2 с
	За конструкцією і родом установки	зовнішня, внутрішня

 

Примітка. Вмикачі навантаження добираються за пп. 1, 2, 4, 5.

 

8.2. Роз’єднувачі і відокремлювачі

 

Таблиця 8.2.

 

№ п/п	Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідкові дані (тип обладнання)
	Uуст < Uном за напругою	Uуст = … кВ	Uном = … кВ
	Іраб. макс < Іном за силою тривалого струму	Іраб. макс = … А	Іном = … А
	Ік < Іоткл за вимикаючою здібністю	Ік = … кА	Іоткл = … кА
	Іу < Ідин на електродинамічну стійкість	Іу = … кА	Ідин = … кА
	І2к tпр < І2ttt на термічну стійкість	І2к tпр = … кА2 с	І2ttt = … кА2 с
	За конструкцією і родом установки	зовнішня, внутрішня

 

8.2. Короткозамикачі

Добір здійснюється за тими ж умовами, що й роз’єднувачів, крім умов за робочим струмом.

 

8.4. Трансформатори струму

 

Таблиця 8.3

 

№ п/п	Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідкові дані (тип трансфор-матора)
	Uуст < Uном за напругою	Uуст = … кВ	Uном = … кВ
	Іраб. макс < Іном за силою тривалого струму	Іраб. макс = … А	Іном = … А
	За конструкцією і класу точності		Р; З; Д; 0,2; 0,5; І; 3; 10.
	S2р < S2ном за вторинним навантаженням	S2р = … В А	S2ном = … В А
	Іу < Кд√2 Іном на електродинамічну стійкість	Іу = … кА	Кд√2 Іном = … кА
	І2к tпр < (Кт Іном)2tt на термічну стійкість	І2к tпр = … кА2 с	(Кт Іном)2tt = … кА2 с
	За родом установки	зовнішня, внутрішня

 

 

8.5. Трансформатори напруги

 

Таблиця 8.4.

 

№ п/п	Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідкові дані (тип ТН)
	Uуст < Uном за напругою	Uуст = … кВ	Uном = … кВ
	За класом точності		0,2; 0,5; 1; 3
	За конструкцією і схемою з’єднання обмоток
	S2р < S2ном за вторинним навантаженням	S2р = … В А	S2ном = … В А
	За родом установки	зовнішня, внутрішня

 

8.6. Високовольтні запобіжники

 

Таблиця 8.5.

 

№ п/п	Умови вибору і перевірки	Розрахункові дані	Довідкові дані (тип ВП)
	Uуст < Uном за напругою	Uуст = … кВ	Uном = … кВ
	Іраб. макс < Іном за силою тривалого струму	Іраб. макс = … А	Іном = … А
	Ік < Іоткл за вимикаючою здібністю	Ік = … кА	Іоткл = … кА
	За конструкцією і родом установки	зовнішня, внутрішня

 

Примітка: Запобіжники типу ПКТ за І_{раб. макс} не вибираються.

 

8.7. Шини

Шини вибираються за силою струму навантаження і перевіряються на термічну і динамічну дію струмів короткого замикання.

Залежно від розрахункової сили струму навантаження І_р (А) шини вибираються за [2], табл. П.5. Перевірка шинопроводів на термічну витривалість здійснюється за силою струму короткого замикання, що встановився і наведеному часу дії цього струму. Мінімальний переріз шини за термічною витривалістю для практичних розрахунків визначається з виразу.

 

І∞ * √tпр

Sт.у. = -------- -------- (мм²) (8.1)

С

 

де Sт.у - площа термічно витривалого перерізу, мм²;

І∞ - сила струму короткого замикання, що встановився, А;

tпр - наведений час короткого замикання, с;

С - коефіцієнт термічної витривалості: для алюмінієвих шин С = 88, для мідних С = 171.

Шини перевіряються на динамічну витривалість до струмів короткого замикання.

Найбільша механічна напруга в металі при згинанні

 

 

1,76*10 ‾³ * і²у ℓ²

δр = -------- ------------- (кгс/см²) (8.2)

а*W

 

де ℓ - відстань міх опорними ізоляторами, см;

а - відстань між осями шин суміжних фаз, см;

W - момент опору, см³.

при розташуванні шин плиском ([2], рис. 3.11, а)

b*h²

W = ----------------- (cм³) (8.3)

при розташуванні шин рубом ([2], рис. 3.11, б)

 

b²*h

W = ----------------- (cм³) (8.4)

 

 

де b, h - довжина сторін шин, см.

Розрахункові значення напруг у шині δрозр. повинні бути менше припустимих δдоп ([2],с 87)

Використані позначки:

U_уст, U_{ном -} напруга відповідно розрахункова установки й номінальна апарата за каталогом, кВ;

І_{раб. Макс,} І_ном - відповідно сила струму режиму максимального навантаження та номінальна сила струму апарата, А;

І_к - розрахункове значення періодичної складової сили струму короткого замикання, кА;

І_отк - сила струму вимкнення короткого замикання, кА;

і_у - розрахункове значення ударної сили струму короткого замикання, кА;

S2Р, S2ном - навантаження вторинної обмотки відповідно розрахункове і номінальне, ВА;

S отк - потужність вимкнення вимикача короткого замикання, МВ А.