Выбор основной аппаратуры ТП. Составление однолинейной принципиальной схемы ТП

Выбор принципиальной схемы ТП (рисунок 2) определяется категорией потребителя, числом и мощностью трансформаторов. Как указано выше, для потребителя 2-й категории обычно применяется однотрансформаторная подстанция. Резервирование обеспечивается наличием централизованного резерва трансформаторов. Кроме этого, обычно предусматривается резервирование на вторичном напряжении, что осуществляется посредством перемычки между шинами вторичного напряжения различных цеховых ТП.В качестве коммутационных и защитных аппаратов в цепях высшего напряжения применяются масляные выключатели, выключатели нагрузки, разъединители, плавкие предохранители.

В работе рекомендуется принять, что на ГПП установлены масляные выключатели; предусмотреть на высшей стороне ТП разъединитель в комплекте с плавкими предохранителями или выключатель нагрузки с предохранителями; на вторичной стороне предусмотреть воздушный автоматический выключатель (автомат). На линиях, питающих силовые шкафы, рекомендуется предусмотреть рубильники и плавкие предохранители.

Все токоведущие части и электрические аппараты (выключатели, разъединители, предохранители, измерительные трансформаторы) выбираются с учетом места установки (в помещении или на открытом воздухе), номинального напряжения, расчетного тока и проверяются по условиям устойчивости токам короткого замыкания.

Согласно ПУЭ не следует проверять на термическую устойчивость аппараты и проводники, защищенные плавкими предохранителями. Не проверяются на динамическую устойчивость аппараты и проводники, если они защищены плавкими предохранителями с плавкими вставками на номинальный ток до 60 А.

Если в результате расчетов окажется, что какой-либоэлемент системы электроснабжения не является устойчивым токам КЗ, то следует его усилить либо принять меры для ограничения токов короткого замыкания.

Рисунок 2 – Принципиальная схема ТП.

Производим выбор оборудования ТМ-250/10.

Со стороны 10 кВ:

1) масляные выключатели (ГПП);

2) разъединитель в комплекте с плавкими предохранителями.

Со стороны 0,4 кВ:

3) воздушный автоматический выключатель;

4) рубильники;

5) плавкие предохранители.

Выключатели типа ВМГ-10-630/20У2 и ВКЭ-10-20/630 У3 подходят по основным параметрам, но на термическую стойкость не проходят, поэтому выберем более мощный выключатель типа ВКЭ-10-31,5/1000У3.

Таблица 7 – Выбор высоковольтных выключателей со стороны 10 кВ.

Наимен-ие присоединения	Типы выключателей	Наибольшее рабочее напряжение, кВ	Условия выбора
			- по Напряж. установки, кВ	- по номинальному току, А	- по конструктивному исполнению	- по месту установки
РУ-10 кВ	ВКЭ-10-31,5/1000У3	12			масляный	открыт.воздухе

Таблица 8 – Данные по выбранному выключателю.

Выбранный выключатель проверим:

1) на электродинамическую стойкость:

где ударный ток к.з. в цепи выключателя, кА;

– амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., кА.

2) на термическую стойкость:

где – тепловой импульс тока к.з. по расчёту, кА²×с;

– предельный ток термической стойкости, кА;

- время прохождения тока термической стойкости, с.

Ударный ток короткого замыкания:

Ударный коэффициент:

где  апериодическая постоянная времени .

Определим ударный коэффициент по формуле 3.4:

Определим ударный ток короткого замыкания по формуле 3.3:

2) Разъединитель в комплекте с плавкими предохранителямина термическую устойчивость не проверяем:

Таблица 9 – Выбор разъединитель со стороны 10 кВ.

Наименование присоединения	Типы разъединителей	Наибольшее рабочее напряжение, кВ	Условия выбора
			- по напряжению установки, кВ	- по номинальному току, А	- по месту установки
РУ-10 кВ	РЛНД-10Б/630 УХЛ1	12			на открытом воздухе

Плавкие предохранители служат для защиты электроустановок от сверхтоков. Предохранители выпускаются на напряжения 6 и 10 кВ для наружной установки типа ПКН и для внутренней установки типа ПК. Предохранитель состоит из патрона с плавкой вставкой и двух контактов, укрепленных на головках опорных изоляторов. Каждый полюс монтируется на отдельной раме. Номинальные токи патронов от 7,5 до 100 А. Номинальные токи плавких вставок от 2 до 100 А в соответствии со шкалой номинальных токов.

Таблица 10–Sт.ном. защищаемого трансформатора.

Выбираем предохранители на напряжения 10 кВ для наружной установки типа ПКН-10/50 А.

Таблица 11 – Выбор предохранителей со стороны 10 кВ.

Наименование присоединения	Типы предохранителей	Условия выбора
		- по напряжению установки, кВ	- по номинальному току, А	- по месту установки
РУ-10 кВ	ПКН-10/50 А			наружной

3) воздушный автоматический выключатель:

Определим расчетный ток по вторичной стороне по формуле 2.2:

Таблица 12 – Выбор предохранителей со стороны 10 кВ.

Наименование присоединения	Типы выключателей	Условия выбора
		- по напряжению установки, кВ	- по номинальному току, А	- по месту установки
РП-0,4кВ	А-0,4/1000 А			внутренней

4) рубильники:

Токи в линиях электропотребителей (в фидерах):

где  номинальное напряжение на низкой стороне, кВ.

 расчетный ток i –того электропотребителя.

Определим расчетные токи по формуле 5.2:

Таблица 13 – Выбор рубильников со стороны 0,4 кВ.

Наименование присоединения	Типы рубильников	Условия выбора
		- по напряжению установки, кВ	- по номинальному току, А	- по месту установки
РЩ «А»	Р-400 А			внутренней
РЩ «Б»	Р-200 А			внутренней
РЩ «В»	Р-250 А			внутренней
РЩ «Г»	Р-250 А			внутренней

5) плавкие предохранители:

Таблица 14 – Выбор предохранителей со стороны 0,4 кВ.

Наименование присоединения	Типы предохранителей	Условия выбора
		- по напряжению установки, кВ	- по номинальному току, А	- по месту установки
РП-0,4 кВ	ПН-0,4/1000 А			внутренней
РЩ «А»	ПН-0,4/300 А			внутренней
РЩ «Б»	ПН-0,4/200 А			внутренней
РЩ «В»	ПН-0,4/250 А			внутренней
РЩ «Г»	ПН-0,4/250 А			внутренней