ВЫБОР ЯЧЕЕК РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО УСТРОЙСТВА ПОДСТАНЦИИ. ВЫБОР КОММУТИРУЮЩЕЙ АППАРАТУРЫ, ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Распределительные устройства (РУ) в зависимости от конструктивного исполнения бывают следующих типов: стационарного исполнения, выкатного исполнения, моноблоки заполненные элегазом.

При выборе ячеек по назначению следует обратить внимание на следующие виды ячеек:

- Линейные – предназначенные для питания отходящих к потребителям линий;

- Вводные – предназначенные для ввода питания от силового трансформатора);

- Секционные – для связи секций распределительного устройства;

- Трансформаторные – для установки трансформаторов напряжения и трансформаторов собственных нужд.

- Конденсаторные – для подключения к шинам высоковольтных батарей конденсаторов.

Ячейки РУ выбирают по следующим параметрам:

1) По номинальному напряжения установки:

,

(8.1)

где - напряжение установки и номинальное напряжение РУ, кВ;

2) По максимальному току сборных шин по условию:

,

(8.2)

3) По электродинамическому действию тока КЗ

,

(8.3)

где - ударный ток КЗ в месте установки ячейки, кА,

- ток электродинамической стойкости, кА.

4) По конструктивному исполнению.

5) По назначению.

Подробная информация по конструкции ячеек, номинальным параметрам, а также схемам заполнения рассмотрена в [15]. На основе анализа данной информации следует выбрать конструкцию ячейки и указать ее тип и номинальные параметры. Следует уделить внимание типу оборудования (измерительные трансформаторы, высоковольтные выключатели и др.), устанавливаемому в выбранной ячейке.

Выбор измерительных трансформаторов напряжения осуществляется по следующим условиям:

· по напряжению установки , кВ;

· конструкции и схеме соединения обмоток;

· по классу точности;

· по мощности вторичной нагрузки:

,

(8.4)

где S_2ном – номинальная мощность в выбранном классе точности, В*А.

S_2S - нагрузка всех измерительных приборов и реле, подключенных к трансформатору, В*А.

При этом для однофазных трансформаторов, соединенных в звезду, следует взять суммарную мощность всех трех фаз, а для соединенных по схеме открытого треугольника – удвоенную мощность одного трансформатора.

Для определения вторичной нагрузки трансформатора напряжения необходимо знать состав измерительных приборов, а также мощности, потребляемые приборами.

Для удобства расчета вторичной нагрузки измерительных трансформаторов напряжения заполняется табл. 8.1.

Таблица 8.1

Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения определится по формуле:

,

(8.5)

Если вторичная нагрузка превышает номинальную мощность в выбранном классе точности, то устанавливают дополнительный трансформатор напряжения и часть приборов присоединяют к нему.

В зависимости от назначения могут применятся трансформаторы напряжения с различными схемами соединения обмоток. Для измерения трех междуфазных напряжений можно использовать два однофазных двухобмоточных трансформатора НОМ, НОС, НОЛ, соединенных по схеме открытого треугольника. Для измерения напряжения относительно земли могут применятся три однофазных трансформатора, соединенных по схеме Y₀/Y₀, или трехфазный трехобмоточный трансформатор НТМИ, НАМИТ. Таким же образом в трехфазную группу соединяются однофазные трезобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ. Трансформаторы с литой изоляцией ЗНОЛ.06 предназначены для установки вместо масляных трансформаторов НТМИ и ЗНОМ, а трансформаторы НОЛ.08 – для замены НОМ-6, НОМ-10.

При выборе коммутирующей аппаратуры должно выполняться условие динамической стойкости согласно (8.3).

На термическую стойкость аппараты проверяются по тепловому импульсу тока КЗ:

(8.6)

где В_к – тепловой импульс тока КЗ по расчёту, кА²∙с;

I_тер – среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости), кА;

t_тер – длительность протекания тока термической стойкости, с.

Если время отключения t_отк, равно или превышает постоянную времени затухания апериодической составляющей тока КЗ Т_а, что обычно имеет место, то полный импульс квадратичного тока КЗ определится из выражения:

(8.7)

Согласно ПУЭ [5], время отключения (время действия тока КЗ) t_отк складывается из времени действия основной релейной защиты данной цепи t_р.з с учётом действия автоматического повторного включения (АПВ) и полного времени отключения выключателя t_отк.в:

(8.8)

Разъединители проверяются по всем вышеуказанным параметрам. Высоковольтные выключатели проверяются также по коммутационной способности:

(8.9)

Расчётная мощность отключения высоковольтных выключателей должна быть меньше номинального значения этой мощности, определенной по паспортным данным выключателя:

(8.10)

где I_п – действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА;

I_{ном.отк} – номинальный ток отключения, кА;

S_р.отк, S_{ном.отк} – соответственно расчётная и номинальная мощности отключения, МВ∙А.

Результаты сравнения каталожных и расчётных параметров коммутационных аппаратов сводятся в таблицу.

Измерительные трансформаторы тока проверяют:

1) по электродинамической стойкости по (8.3).

Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока (например, ТШЛ) определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого такие трансформаторы по этому условию не проверяются;

2) по термической стойкости по условию (8.6).

Результаты сравнения каталожных и расчётных параметров трансформаторов тока также должны быть представлены в виде таблицы.

Проверка шин на термическую стойкость при КЗ производится по условию:

(8.11)

где q_min – минимальное сечение по термической стойкости, мм²;

В_к – тепловой импульс, кА² с;

С – функция, принимаемая по [11] для алюминиевых шин равная С=91 А∙с^1/2/мм²;

q – выбранное сечение, мм².

Контрольные вопросы

1. По каким параметрам производят выбор ячеек РУ?

2. Для каких целей применяют измерительные трансформаторы тока и напряжения?

3. В каком режиме работает трансформатор тока, трансформатор напряжения?

4. Что такое выключатели высокого напряжения, какие требования к ним предъявляют?

5. Перечислите условия выбора и проверки высоковольтных выключателей?