МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОГО АГЕНСТВА ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО УНИВЕРСИТЕТА
в г. ТАГАНРОГЕ
КАФЕДРА «ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ И МЕХАТРОНИКИ»
КУРСОВАЯ РАБОТА
РАСЧЁТ И ВЫБОР ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ АППАРАТОВ
по курсу
Высоковольтные аппараты
Вариант 5
| Выполнила: |
| Студентка группы Н-87 |
| Кипоть М.А. |
| Руководитель: |
| доц. Каф. ЭиМ |
| Тибейко И.А. |
Работа защищена с оценкой ____________
Таганрог 2010
Содержание
Введение……………………………………………………………………………..3
Вариант задания к курсовой работе……………………………………………….3
1. Принципиальная схема распределительного устройства……………………..4
2.Назначение и характеристика электрооборудования распределительного устройства…………………………………………………………………………………5
3. Схема замещения для расчёта токов короткого замыкания……………………6
4. Расчёт токов короткого замыкания в точках К-1
и К-2
……………………….7
5. Общие вопросы выбора электрических аппаратов и проводников…………..9
6. Выбор электрооборудования высшего напряжения:
6.1. Выключателя…………………………………………………………….10
6.2. Разъединителя…………………………………………………………...12
6.3. Трансформатора тока…………………………………………………..13
6.4. Трансформаторов напряжения…………………………………………14
6.5. Разрядников (ограничителей перенапряжения)………………………15
7. Выбор электрооборудования низкого напряжения распределительного устройства:
7.1. Выключателей вводного, секционного и линейного наиболее загруженной линии…………………………………………………………………16
7.2. Выбор кабеля для наиболее загруженной линии…………………….22
7.3. Выбор трансформатора напряжения…………………………………..23
7.4. Выбор трансформатора тока в цепи силового трансформатора с низкой стороны……………………………………………………………………..24
7.5. Выбор трансформатора тока для наиболее загруженной линии……25
7.6. Выбор предохранителей………………………………………………..26
8. Спецификация выбранного оборудования для распределительного устройства высокого и низкого напряжения…………………………………….27
Заключение…………………………………………………………………………28
Список использованной литературы……………………………………………..29
Введение
Курсовая работа по предмету «Высоковольтные аппараты» является завершающей работой по курсу, основная её задача обобщить все полученные знания.
Цель курсовой работы - научиться рассчитывать и выбирать электрооборудование распределительных устройств выше 1000 В, составлять техническую документацию, закрепить навыки чтения и разработки электрических схем в РУ, подготовиться к выполнению квалификационной работы.
При выполнении курсовой работы необходимо: выполнять чертежи, условные обозначения элементов схем согласно стандартам ЕСКД и ЕСТД.
Вариант задания к курсовой работе
| Исходные данные для выбора оборудования |
|
| ГПП-35/6 2х4 т.кВА |
+ |
| Напряжение КЗ тр-ров U
|
6 |
| Длина питающей ЛЭП РПС-ГПП (км) |
12 |
| Сопротивление системы приведённое к высокому |
25 |
| Допустимый перегруз тр-ра в % |
30 |
| Максимальная нагрузка кабельной линии 6 кВ (мВА) |
4 |
| Длина КЛ 6 кВ с Al жилами |
2,5 |
| Время использования макс нагрузки для всех вариантов Тmax=4500 ч в год |
+ |
| Мощность ТСН Т3 (Т4) (кВА) |
25 |
| Количество ЛЭП подключенных к 1 секции |
4 |
1. Принципиальная схема распределительного устройства.
Рис.1 Однолинейная схема ГПП-35/6 кВ
2. Назначение и характеристика электрооборудования распределительного устройства.
На рис.1 изображены следующие виды электрооборудования:
Q
1-
Q
8
, QB
1
– выключатели;
QS
1-
QS
6
– разъединители;
FU
1-
FU
4
– предохранители;
TA
1
– TA
8
– трансформаторы тока;
TV
1
– TV
4
– трансформаторы напряжения;
FV
1 –
FV
6
– разрядники (ограничители напряжения);
T
1 –
T
3
– силовые трансформаторы;
Опишем каждый электрический аппарат отдельно.
Выключатель нагрузки
- выключатель, имеющий дугогасительное устройство небольшой мощности. Предназначен для отключения номинальных токов нагрузки.
Разрядники
служат для защиты установки (КТП) от перенапряжений, возникающих в процессе коммутаций и воздействий атмосферных явлений. При повышении напряжения сверхноминального значения разрядник срабатывает и ограничивает напряжение на фазе установки.
Предохранители
- электрические аппараты, предназначенные для защиты электрических цепей от токов короткого замыкания и токов перегрузки.
Автоматические выключатели
предназначены для автоматической защиты электрических сетей и оборудования от аварийных режимов, а также для оперативной коммутации отдельных цепей в энергосистемах.
Переключатель
предназначен для ручного выключения и отключения тока в цепях с напряжением до 220 В постоянного напряжения и 380 В переменного. При больших значениях напряжения этот аппарат коммутирует цепь при отсутствии тока. Рубильники выпускаются в одно-, двух- и трехполюсных исполнениях.
Силовой трансформатор -
стационарный прибор, который посредством электромагнитной индукции преобразует систему переменного напряжения и тока в другую систему напряжения и тока, как правило, различных значений при той же частоте в целях передачи электроэнергии.
Трансформа́торы то́ка
служат для измерения, преобразования и передачи информации о режиме работы сильноточной цепи высокого напряжения в цепь низкого напряжения, с целью её последующей обработки, при этом ТА служат для изоляции первичной цепи высокого напряжения от вторичной цепи низкого напряжения, имеющей потенциал земли.
Трансформаторы напряжения
предназначены, как для измерения напряжения, мощности, энергии, так и для питания цепей автоматики, сигнализации и релейной защиты ЛЭП от замыканий на землю.
Разъединители
служат для коммутации обесточенных цепей в целях проведения ремонта или ревизии в высоковольтных аппаратах, а также для выполнения переключений распределительного устройства на резервное питание
3. Схема замещения для расчёта токов короткого замыкания.
Рис. 2. Схема замещения
4. Расчёт токов короткого замыкания в точках К-1
и К-2
.
Секционный выключатель QB
1
на шинах 6 кВ ГПП принят нормально отключенным для ограничения токов короткого замыкания и включается автоматически при отключении одного из трансформаторов Т1
, Т2
. Трансформаторы Т1
и Т2
работают раздельно. Составляется схема замещения исходной схеме. Расчёт токов КЗ ведётся в именованных единицах и принимаются индуктивные сопротивления приведённые к ступени напряжения 37,5 кВ. Активными сопротивлениями пренебрегаем.
Определяем сопротивления элементов схемы замещения:
х
с
= 25 Ом (исходные данные);
где х
0
= 0,4 Ом/км, удельное сопротивление ЛЭП;
,
Где U
н
– номинальное линейное сопротивление трансформатора с высшей стороны (35 кВ);
– номинальная мощность трансформатора в мВА, = 4 мВА;
где х
0
= 0,08 Ом/км, удельное сопротивление кабельной линии.
Сопротивление кабельной линии находится на ступени напряжения 6 кВ, это сопротивление необходимо привести к ступени напряжения 37,5 кВ, поэтому приведённое сопротивление кабельной линии будет определено по формуле:
Определяем трёхфазные токи короткого замыкания в точках (К-1
, К-2
и К-3
) по формуле:
,
Где – среднее напряжение ступени равное 37,5 кВ;
- суммарное сопротивление до точки КЗ.
Определяем трёхфазный ток КЗ в точке К-1
:
Определяем ток трёхфазного КЗ в точке К-2
:
Приводим этот ток КЗ к напряжению 6,3 кВ:
Определяем ток трёхфазного КЗ в точке К-3
:
Приводим этот ток КЗ к напряжению 6,3 кВ:
Определяем ударные токи КЗ (амплитудное значение с учётом апериодической составляющей) в точках К-1
, К-2
и К-3
:
,
Где- ударный коэффициент, зависящий от схемы сети, мощность системы и места КЗ, = 1,8.
Ударный ток:
в точке К-1
:
в точке К-2
:
в точке К-3
:
Значения токов КЗ и ударных токов сводим в таблицу 1.
Таблица 1.
| Ток КЗ |
Точки КЗ |
||
| К-1
|
К-2
|
К-3
|
|
|
|
0,72 |
2,5 |
2,23 |
| 1,83 |
6,36 |
5,81 |
|
5. Общие вопросы выбора электрических аппаратов и проводников
Все электрические аппараты, токоведущие части и изоляторы должны быть выбраны по условиям длительной работы и проверены по условиям короткого замыкания (КЗ) в соответствии с указаниями «Правил устройства электроустановок» [1] и Руководящих указаний по расчёту коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания [2].
Выбор аппаратов и проводников проектируемой установки начинают с определения по заданной электрической схеме расчётных условий, а именно: расчётных рабочих токов присоединений, расчётных токов короткого замыкания и т. д.
Расчётные величины сопоставляют с соответствующими номинальными параметрами аппаратов и проводников, выбираемых по каталогам и справочникам.
При выборе аппаратов необходимо учитывать род установки (наружная или внутренняя), температуру окружающего воздуха, влажность, загрязнённость помещения, а также габариты, вес, стоимость аппарата, удобство его размещения в распределительном устройстве.
Различают следующие напряжения электрических сетей и присоединённых к ним источников и приёмников электрической энергии в установках выше 1000 В:
номинальное междуфазное напряжение U
ном
;
наибольшее рабочее напряжение U
max
;
среднее рабочее напряжение U
ср
.
Значение напряжений выражено в кВ:
Таблица 2
| U
|
3 |
6 |
10 |
20 |
35 |
110 |
| U
|
3,15 |
6,3 |
10,5 |
21 |
37,5 |
115 |
| U
|
3,6 |
7,2 |
12 |
24 |
40,5 |
126 |
Изоляция электрических аппаратов и кабелей должна соответствовать номинальному напряжению установки U
у
, для чего должно быть выполнено условие U
у
≤ U
ном
, где
U
ном
– номинальное напряжение аппарата или кабеля.
6. Выбор электрооборудования высшего напряжения
6.1. Выбор выключателя
Выбор выключателя Q
2
в цепи силового трансформатора Т1
мощностью 4 мВА с учётом 30 % перегрузки.
В нормальном рабочем режиме через выключатель протекает ток
Определяем расчётный ток утяжелённого режима:
Расчётным током КЗ является ток на шинах высшего напряжения в точке К-1
.
Выключатели распределительных устройств напряжением 35 кВ и выше выбираются обычно однотипными для всех цепей данного распределительного устройства и проверяются по наиболее тяжёлым условиям КЗ. К установке принимаем выключатель маломасляный трёхполюсный типа ВМ-35-12,5/630 с собственным временем отключения t
св
= 0,05 с. Привод к выключателю пружинный типа ППК-2300. Расчётное значение периодической составляющей тока КЗ:
I
п
t
= I
п0
= 0,72 кА (удалённое КЗ).
Расчётное время:
τ = t
з,
min
+ t
св
= 0,01+0,05=0,06 с.
Апериодическая составляющая тока КЗ для ветви от энергосистемы:
,
,
Где Т
а
= 0,02, е = 2,7 - натуральное число.
Завод-изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключаемом токе для времени τ
,
Где = 0,1 для τ = 0,06 с.
Тепловой импульс, выделяемый током КЗ:
,
,
Где t
отк
= t
р.з
+ t
с.в
= 0.1 + 0,08 = 0,18 с ;
T
а
= 0,02 (табл. 2 методические указания);
t
р.з
– время действия основной защиты трансформатора равное 0,1 с;
t
с.в
– полное время отключения ВМ-35-12,5/630, равное 0,08 с.
Все расчётные и каталожные данные сводим в таблицу 3.
Выбираем по каталогу или справочнику разъединитель типа РНДЗ-2-35/630.
Таблица 3.
| Расчётные данные |
Каталожные данные |
|
| Выключатель ВМ-35-12,5/630 |
Разъединитель РНДЗ-2-35/630 |
|
| U
|
U
|
U
|
| I
|
I
|
I
|
| I
|
I
|
- |
| i
|
i
|
- |
| I
|
I
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Как видно из таблицы 3. все каталожные данные больше или равны расчетным параметрам. Следовательно, выключатель ВМ-35-12,5/630 в цепи силового трансформатора выбран правильно.
6.2. Выбор разъединителя
Выбор разъединителя QS
4
в цепи трансформатора собственных нужд мощностью S
н
= 25 кВА.
Разъединитель выбирается:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
;
- по номинальному длительному току – I
раб.утяж
≤ I
ном
;
- по конструкции. Разъединитель QS
4
должен быть наружной установки.
Предварительно выбираем РЛНД-1-10/200. Это разъединитель линейный, наружной установки, двухколонковый, с одним заземляющим ножом, на U
н
= 10 кВ, I
ном
= 200 А (с медными ножами).
Проверяем по электродинамической стойкости или по предельному сквозному току:
2,5 кА < 20 кА
= 2,5 кА
= 20 кА
Таким образом, выбранный разъединитель РЛНД-1-10/200 удовлетворяет расчётным и каталожным данным и принимается к установке.
6.3. Выбор трансформатора тока
Выбор трансформатора тока ТА1
, он устанавливается в ОРУ-35 кВ в цепи силового трансформатора и предназначен для устройств релейной защиты, измерений электрических величин (тока, активной и реактивной мощности, для измерения активной и реактивной энергии).
Поэтому предусматривается трансформатор тока на номинальное напряжение 35 кВ в открытых распределительных устройствах (наружной установки) типа ТФМ- 35-II-У1 (трансформатор тока, с фарфоровой покрышкой, для защит).
Сравнение расчётных и каталожных данных заносим в таблицу 4.
Таблица 4.
| Условия выбора и проверки трансформатора тока |
Расчётные величины |
Каталожные данные |
| U
|
35 кВ |
35 кВ |
| ; 1,2*85 = 102 А |
102 А |
150 А |
| 1.83 кА |
63 кА |
|
|
t
T
|
|
|
Таким образом выбираем трансформатор тока в цепи силового трансформатора с высокой стороны ТФМ-35-II-У1 (однофазный масляный трансформатор тока серии ТФМ наружной установки предназначен для питания электрических измерительных приборов и защитных устройств в электросетях переменного тока 35 и 110 кВ, для использования в системах защиты электрооборудования классов напряжения до 500 кВ и выше)
Проверка трансформатора тока на вторичную нагрузку S
2
≤ S
ном
в курсовой работе не производится.
6.4. Выбор трансформатора напряжения TV1
Трансформатор напряжения TV
1
устанавливается в открытом распределительном устройстве ОРУ-35 кВ, следовательно, TV
1
должен быть для наружной установки. Выбираем TV
1
:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
принимаем U
ном
= 35 кВ;
- по конструкции (наружной установки) и схеме соединения обмоток. Принимаем три однофазных трансформатора напряжения типа ЗНОМ-35-65У1, соединённых с первичной стороны в звезду с заземлённой нейтралью;
- по классу точности кл. 0,5;
- по вторичной нагрузке - не проверяем, так как в ОРУ-35 кВ первой и второй секциях шин 35 кВ только лишь по одному присоединению (Т1
и Т2
).
Таким образом принимаем к установке TV
1
и TV
2
трансформаторы напряжения типа ЗНОМ-35-65У1
= 150 ВА (для класса точности 0,5);
= 250 ВА (для класса точности 1,0).
Трансформатор напряжения ЗНОМ-35-65У1 удовлетворяет условиям выбора и принимается к установке.
6.5. Выбор разрядников (ограничителей перенапряжения)
Высоковольтные разрядники (ограничители перенапряжения) выбираются:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
;
- по конструктивному исполнению (для закрытых или открытых установок).
FV
1
– выбираем ОПН-35 УХЛ1, т.к ограничители перенапряжения более современны чем РВС-35 (разрядник вентильный, стационарный на U=35 кВ)
r;">
FV
3,
FV
5
– выбираем ОПН-6 УХЛ1 либо РТВ-6 (разрядник трубчатый винилопластиковый на U=6 кВ)
7. Выбор электрооборудования низкого напряжения распределительного устройства
7.1. Выбор выключателей вводного, секционного и линейного наиболее загруженной линии
1) Выбор трансформаторного выключателя с низкой стороны – 6 кВ (Q
3
) по следующим условиям:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
принимаем U
ном
= 6 кВ;
- по номинальному току – I
раб.утяж
≤ I
ном
.
Определяем:
с учётом 30 % перегрузки силового трансформатора.
Предварительно намечаем к установке в РУ вакуумных выключателей отечественного производства типа ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3, у этого выключателя I
ном
= 630 А;
I
утяж
≤I
ном
500 < 630 (А).
Привод электромагнитный, собственное время отключения выключателя t
с.в
=0,018 с;
расчётное время τ
= t
з.
min
+ t
с.в
= 0,01+0,018=0,028 с.
Расчётное значение периодической составляющей тока КЗ:
I
п,τ
= I
п,0
= 2,5 (кА)
Апериодическая составляющая тока КЗ:
Где Т
а
= 0,01, е = 2,7 - натуральное число
Завод-изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключаемом токе для времени τ
.
,
Где = 0,48, для τ
= 0,028 с.
Проверяем выключатель на электродинамическую стойкость:
Тепловой импульс, выделяемый током КЗ:
Здесь t
отк
= t
р.з
+ t
С.В
= 0.1 + 0,35 = 0,45 с
t
С.В
= 0,35 с полное время отключения ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3 (выключатель вакуумный трёхполюсный с электромагнитным приводом)
Все расчётные и каталожные данные сводим в таблицу 5.
Таблица 5.
| Расчётные данные |
Каталожные данные |
| Выключатель ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3 |
|
| U
|
U
|
| I
|
I
|
| I
|
I
|
| i
|
i
|
| I
|
I
|
|
|
|
Как видно из таблицы 5. все каталожные данные больше или равны расчетным параметрам. Следовательно, вакуумный выключатель в цепи трансформатора 4 т.кВА ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3 выбран правильно.
2) Выбор секционного выключателя QB
1
по следующим показателям:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
принимаем U
ном
= 6 кВ;
- по номинальному току – I
раб.утяж
≤ I
ном
.
Определяем ток при подключении секции к трансформатору, мощность подключаемая к секционному выключателю будет равна загрузке Т1
(Т2
) в рабочем режиме, т.е. 0,6 S
н тр-ра
, поэтому:
Предварительно намечаем к установке в РУ-10 вакуумный выключатель ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3, у этого выключателя I
ном
= 630 А,
I
утяж
≤I
ном
231 < 630 А.
Привод электромагнитный, собственное время отключения выключателя t
с.в
= 0,018 с
расчётное время τ
= t
з.
min
+ t
с.в
= 0.5 + 0.018 = 0.518 c
t
з.
min
= 0,5 с (для секционного выключателя).
Расчётное значение периодической составляющей тока КЗ:
I
п,τ
= I
п,0
= 2,5 (кА)
Апериодическая составляющая тока КЗ:
Где Т
а
= 0,05 с., е=2,7- натуральное число
Завод-изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключаемом токе для времени τ
. При τ
≥ 70 мс, β
= 0:
.
Проверяем выключатель на электродинамическую стойкость:
Тепловой импульс, выделяемый током КЗ:
Здесь t
отк
= t
р.з
+ t
С,В
= 0,5 + 0,35 = 0,85 с
t
С.В
= 0,35 с полное время отключения ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3.
Вакуумные выключатели типа ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3 предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в промышленных и сетевых установках, в сетях трехфазного переменного тока с изолированной или заземленной через дугогасительный реактор нейтралью частоты 50 и (60 Гц), на номинальное напряжение до 12 кВ. Вакуумный выключатель устанавливаются в КРУ (типа КРУЭ-10, КРУЭП-10, ПП-10-6/630 ХЛ1) экскаваторов, нефтебуровых установок, передвижных электростанций и переключательных пунктов.
Все расчётные и каталожные данные сводим в таблицу 6.
Таблица 6.
| Расчётные данные |
Каталожные данные |
| Выключатель ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3 |
|
| U
|
U
|
| I
|
I
|
| I
|
I
|
|
|
|
Секционный выключатель выбран правильно, расчётные параметры соответствуют каталожным данным.
3) Выбор линейного выключателя наиболее загруженной линии (Q7) по следующим показателям:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
принимаем U
ном
= 6 кВ;
- по номинальному току – I
раб.утяж
≤ I
ном
.
Определяем:
,
Где – задано в варианте курсовой работы. = 4 мВА.
Предварительно намечаем к установке в РУ-6кВ для наиболее загруженной линии вакуумный выключатель ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3,
I
утяж
≤I
ном
385 А < 630 А.
Привод электромагнитный, собственное время отключения выключателя t
с.в
=0,018 с;
расчётное время τ
= t
з.
min
+ t
с.в
= 0,01+0,018=0,028 с,
t
з.
min
=0,01 с (так как на кабельных и воздушных линиях устанавливается токовая отсечка).
Расчётное значение периодической составляющей тока КЗ:
I
п,τ
= I
п,0
= 2,5 (кА)
Апериодическая составляющая тока КЗ:
Где Т
а
= 0,05 с., е=2,7- натуральное число
Завод-изготовитель гарантирует выключателю апериодическую составляющую в отключаемом токе для времени τ
.
,
Где =0,48 для τ
= 0,028 с.
Проверка по отключающей способности производится по полному току КЗ:
Проверяем это неравенство:
3,74 кА < 26,2 кА - условие соблюдается.
Проверяем выключатель на электродинамическую стойкость:
Тепловой импульс, выделяемый током КЗ:
Здесь t
отк
= t
р.з
+ t
С.В
= 0,1 + 0,04 = 0,14 с
t
С.В
= 0,04 с собственное время отключения ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3.
Все расчётные и каталожные данные сводим в таблицу 7.
Таблица 7
| Расчётные данные |
Каталожные данные |
| Выключатель ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3 |
|
| U
|
U
|
| I
|
I
|
| I
|
I
|
| = 0,2 кА |
|
| I
|
|
|
|
|
Из таблицы 7. следует, что линейный выключатель для наиболее загруженной линии выбран правильно, все расчётные данные соответствуют каталожным данным выключателя ВВТЭ-М-6-12,5/630 У3.
Распределительное устройство принимается из шкафов КРУ серии К-XII. Разъединители в КРУ встроенные, втычного типа. Завод-изготовитель гарантирует им необходимые параметры для работы с ВВТЭ. Проверка их не производится.
7.2. Выбор кабеля для наиболее загруженной линии
Силовые кабели высокого напряжения выбираются:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
.
Сечение кабеля выбирается из условия экономической плотности тока, числа кабелей в одном потоке, траншее, эстакаде и времени использования максимальной нагрузки Т
max
в году по формуле:
(мм2
), где
(А);
= 1,7 А/мм2
(при Т
max
= 4500 часов/год) для кабеля с алюминиевыми жилами.
Принимаем кабель сечением S = 240 мм2
.
Марка кабеля АПВБ-6-3х240 (кабель с алюминиевыми жилами из полиэтилена, оболочка из поливинилхлоридного пластика, броня из двух стальных лент).
7.3. Выбор трансформатора напряжения TV3
Трансформатор напряжения на сборных шинах 6 кВ предназначен для питания параллельных катушек измерительных приборов и для контроля изоляции в сетях с малыми токами замыкания на землю, поэтому целесообразно использовать трансформатор напряжения типа НТМИ-6. Трансформатор напряжения устанавливается на каждой секции сборных шин 6 кВ и к нему подключаются только измерительные приборы всех присоединений секции (число линий = 4, плюс присоединение силового трансформатора, итого 5 присоединений), а также приборы контроля изоляции сети 6 кВ.
Согласно однолинейной схемы ГПП-35/6 кВ к TV3 подключаются:
Таблица 8
| Прибор |
Тип |
Потребляемая мощность катушки (ВА) |
Число катушек |
cos φ
|
sin φ
|
Число приборов |
|
|
| Вольтметр |
Э-377 |
2,0 |
1 |
1 |
0 |
2 |
4 |
0 |
| Ваттметр |
Д-335 |
1,5 |
2 |
1 |
0 |
1 |
3 |
0 |
| Счётчик активной энергии |
И-675 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
5 |
11 |
30 |
| Счётчик реактивной энергии |
И-673 |
3 |
2 |
0,38 |
0,925 |
5 |
11 |
30 |
| Итого |
29 |
60 |
Вторичная нагрузка
.
Выбранный трансформатор напряжения НТМИ-6 имеет номинальную мощность в классе 0,5 ( = 75 ВА). Таким образом,
<
67 ВА< 75 ВА
При такой схеме TV
3
будет работать в выбранном классе точности
7.4. Выбор трансформаторов тока в цепи силового трансформатора с низкой стороны
Трансформатор тока ТА3
устанавливается в комплектных распределительных устройствах (КРУ) типа К-XII, или К-XXVI или им аналогичным ТОЛК-6-600/5
Определяем первичный номинальный ток ТА3
.
Принимаем = 600 А.
Сравнение расчётных и каталожных данных заносим в таблицу 9.
Таблица 9
| Условия выбора и проверки трансформатора тока |
Расчётные величины |
Каталожные данные ТОЛК-6-600/5 |
| U
|
6 кВ |
6 кВ |
| 600 А |
600 А |
|
| 6,4 кА |
26 кА |
|
|
t
T
|
|
t
|
Каталожные данные трансформатора тока удовлетворяют расчётным.
Следовательно к установке принимаем трансформатор тока ТА3
типа
ТОЛК-6-600/5.
7.5. Выбор трансформатора тока в цепи наиболее загруженной линии TA7.
Расчёт производится в той же последовательности, что и ТА1
и ТА3
:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
принимаем U
ном
= 10 6) кВ;
- по номинальному току – I
1 ном
≥ 1,2∙I
раб.утяж
=1,2*385=462 А,
определяем:
принимаем ближайший стандартный первичный номинальный ток трансформатора тока , номинальный вторичный ток 5А, K
I
= 600/5;
- по конструкции. Трансформатор тока устанавливается в комплектных распределительных устройствах КРУ, в выкатных тележках.
На основе этого принимаем трансформатор тока ТЛМ-10-600/5-0,5/Р.
Сравнение расчётных и каталожных данных заносим в таблицу 10.
Таблица 10
| Условия выбора и проверки трансформатора тока |
Расчётные величины |
Каталожные данные |
| U
|
6 кВ |
10 кВ |
| 462 А |
600 А |
|
| 6,4 кА |
||
|
t
T
|
|
|
,
Где = 100 (каталожные данные);
= 600 А= 0,6 кА (выбранный номинальный );
,
Где 16 кА (каталожные данные);
=4 с (каталожные данные).
Следовательно, выбранный трансформатор тока, для наиболее загруженной кабельной линии, ТЛМ-10-600/5-0,5/Р выбран правильно.
7.6. Выбор предохранителей
1) FU1 в цепи трансформатора собственных нужд
Высоковольтные предохранители выбираются:
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
принимаем U
ном
= 6 кВ;
- по номинальному току плавкой вставки, где
I
ном.п.в
≥ (1,5÷2) I
ном
= 2*2,4 = 4,8 (А) ,
Где
Принимаем I
ном.п.в
= 5 А, выбираем предохранитель ПКТ 101-6-5-20 У3 (предохранитель с кварцевым наполнителем, на 6 кВ, ток плавкой вставки – 5 А, предельный ток отключения – 20 кА).
Предохранитель проверяется по предельному отключающему току
,
Где – ток трёхфазного короткого замыкания в месте установки предохранителя
= 2,5 кА, = 20 кА,
20 кА > 2,5 кА.
Предохранитель ПКТ 101-6-5-20 У3 выбран правильно.
2) FU3, FU4 в цепи трансформаторов напряжения TV3, TV4 предохранители выбираются по
- по номинальному напряжению – U
уст
≤ U
ном
принимаем U
ном
= 6 кВ;
- по конструкции, роду установки
Выбираем высоковольтные предохранитель ПКН 001-6 У3, предназначенный для защиты трансформаторов напряжения на номинальное напряжение 3, 6, 10 кВ.
8. Спецификация выбранного оборудования для распределительного устройства высокого и низкого напряжения
В заключении составляем спецификацию оборудования для ГПП-35/6 с двумя трансформаторами по 4 мВА и заносится в однолинейную схему ГПП.
Заключение
В курсовой работе мы научились рассчитывать и выбирать электрооборудование распределительных устройств выше 1000 В, такое как – выключатели, предохранители, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, разрядники, научились составлять техническую документацию, также мы закрепили навыки чтения и разработки электрических схем в РУ.
Всё оборудование, выбранное в курсовой работе, проверено по его номинальным параметрам и подходит для установки в ГПП-35/6 кВ.
Список литературы
1. Правила устройства электроустановок (ПУЭ), М., Энергоатомиздат, 1988 г.
2. Руководящие указания по расчёту коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условию короткого замыкания.
3. Электрооборудование станций и подстанций, Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин, М., Энергоиздат, 1987 г.
4. Справочник по электрическим установкам высокого напряжения, М., Энергоиздат, 1981 г.
5. Справочная книга электрика, В.И. Григорьев, М., «Колос», 2004 г.
6. Электрические и электронные аппараты гл. 5, Ю.К. Розанов, М., Энергоатомиздат, 1998 г.
7. Электромагнитные переходные процессы, С.А.Ульянов, М., Энергия, 1970 г.
8. Методические указания к курсовой работе по ВВА
9. Масляные выключатели 35 кВ типов ВМ-35 и МКП-35 Москва 1963г.
10. http://forca.ru – электроэнергетика, оборудование документация
11. http://www.elec.ru – электротехнический интернет-портал
12. http://www.kenergo.su – ООО «КомплексЭнерго», продажа высоковольтного оборудования
13.http://www.avkenergo.ru – «АВК-Энерго», продажа высоковольтного оборудования.
14.http://www.tdtransformator.ru/ - «Трансформатор», торговый дом.
15.http://kipia.ru/ - ООО "Энергопромавтоматика", специализированное предприятие в области Контрольно-Измерительных Приборов и Автоматики ( КИПиА).
16.http://www.elec.ru/ - продажа высоковольтного оборудования