Выбор и проверка изоляторов Изоляторы проверяют: а). по номинальному напряжению Uн б). по номинальному току Iн в). по типу и роду установки г). на разрушающее воздействие от ударного тока iу. Предварительно определяют расчетное усилие на изолятор по формуле: Fрасч = 1,76 iу2 ·10-8 Полученное значение Fрасч не должно превышать 60 % от разрушающей нагрузки при установке шины плашмя и 40 % при установке шины на ребро. Разрушающие усилия приводятся в [9, с. 282]. Выбор и проверка реакторов Реакторы выбирают по расчетному току линии и заданному допустимому току к.з. Выбор состоит в определении его индуктивного сопротивления xр %, которое необходимо включить в данную цепь, чтобы снизить ток к.з. до заданного значения Iк. доп. хном. р. % ≥ · 100 %; хном. р. =  где I н.р. – номинальный ток реактора, кА. Выбор и проверка выключателей высокого напряжения. а). На термическую устойчивость выключатели проверяют по условию: I2 т.н.· tн ≥ IП · tпр где Iт.н – номинальный ток термической устойчивости, задаваемый заводом – изготовителем, кА. tн – номинальное расчетное время термической устойчивости аппарата, указываемое заводом – изготовителем, с. IП – действующее значение периодической составляющей тока к.з., кА tпр - приведенное время от возникновения до отключения тока к.з., с. tпр = tзащ + tв = 0,2… 0,25 б). Динамическую устойчивость проверяют сравнением ударного тока iу с максимально допустимым током к.з. iм на который рассчитан выключатель. iм ≥ iу в). Проверка на отключающую способность сводится к проверке того, что расчетная мощность к.з. меньше отключающей способности выключателя Sк < Sоткл 5. Проверка разъединителейаналогична, но не выполняется проверка на отключающую способность. Выбор и проверка предохранителей. а). по номинальному напряжению Uн б). по номинальному току Iн в). по конструктивному исполнению г). по роду установки д). проверяют на отключающую способность Iоткл. ≥ Iк Sоткл. ≥ Sк 7. Выбор и проверка выключателей нагрузки. а). по номинальному напряжению Uн б). по номинальному току Iн в). на термическую и динамическую устойчивость, а также отключающую способность в нормальном рабочем режиме. Условия устойчивости к токам к.з. выполняются, если iм ≥ iу Iм ≥ Iу Iоткл. ≥ Iк Sоткл. ≥ Sк Выбор и проверка ТТ а). по номинальному напряжению Uн б). по номинальному току Iн в). по типу г). по роду установки д). по условию термической устойчивости I2т · tт ≥ I2к · tк где Iк и tк – действующее значение тока к.з. и время его действия Iт и tт – термическая стойкость при времени стойкости, приводится в каталогах, может приводиться коэффициент термической стойкости (кратность) Кт =  е). по условию динамической устойчивости Kд ≥  где Kд – коэффициент внутренней динамической устойчивости, приводимый в каталогах. ж). по нагрузке вторичной цепи для обеспечения работы ТТ с требуемой точностью. Номинальная мощность вторичной обмотки ТТ (S2) должна быть не менее суммы мощности, потребляемой приборами (Sпр), и мощности, теряемой в проводах и переходных контактах: S2 ≥ Sпр + I22· (rпр + rк) где - rк – сопротивление проводов и контактов, rк ≈ 0,1Ом I2 – ток вторичной обмотки, I2 = 5А rпр - сопротивление проводов определится по формуле: rпр = , а сечение проводов определится по формулам: - при соединении в неполную звезду s =  - при соединении в полную звезду s =  - при установке одного ТТ s =  где ρ – удельное сопротивление материала провода, ρ = 0,0175 для меди, ρ = 0,0283 для алюминия. l – длина соединительных проводов от ТТ до приборов в один конец. По условию прочности сечение должно быть не менее 2,5 мм2 для алюминиевых жил и не менее 1,5 мм2 для медных жил. Сечение более 6 мм2 обычно не применяется. Выбор и проверка ТН а). по напряжению U первичной цепи б). по типу в). по роду установки г). по классу точности д). по нагрузке, определяемой катушками и реле Sн ≥ S2 где Sн – номинальная мощность вторичной обмотки S2 – расчетная мощность, подключенных приборов и реле (приводится в справочной литературе) 10. Выбор кабелей Кабели, как и шины выбирают по номинальным параметрам (U и I) и проверяют на термическую устойчивость при к.з. Пример 1 Выбрать шины и проверить их на режим к.з. при Iн = 510 А, I∞ = 2кА, iу = 5,1 кА. Шины установлены на изоляторах плашмя, расстояние между осями смежных фаз а = 250 мм, расстояние между изоляторами в пролете l = 900 мм. Решение.По расчетному току выбираем алюминиевые шины [9, с. 395] размерами 40 х 5 мм с Iдоп = 540 А. 1. Площадь термически устойчивого сечения находим по формуле Fмин = , принимая tпр = 0,2 с Fмин = = 10,2 мм2 2. Выбор по динамической устойчивости. Момент сопротивления шин при установке их плашмя W = = = 1,33 см3 Расчетное напряжение в металле шин, σрасч. = = 11,2 МПа Таким образом, выбранные шины термически и динамически устойчивы так как: F мин = 10,2 мм2 < 200 мм2 (40х5) = Fфакт. σдоп. = 65 МПа > 11,2 МПа = σрасч Пример 2 Выбрать масляный выключатель, разъединитель и трансформатор тока для линии 10 кВ при Iмакс = 350 А, Iк = 10 кА, iу = 18 кА, t = 2,2 с Решение. Выбираем масляный выключатель типа ВМПЭ на ток 630 А, разъединитель типа РВ – 10 / 400, трансформатор тока типа ТЛМ – 10 / 400 – 0,5 / 10Р с двумя вторичными обмотками (для приборов учета и реле); трехсекундная термическая стойкость I3 = 18,4 кА, электродинамическая стойкость 100кА [11, т. 33.3] Cоставим сравнительную таблицу расчетных и каталожных данных. Каталожные данные должны быть выше соответствующих расчетных данных. Таблица 1. Данные выключателя | Данные разъединителя | Данные трансформатора тока | расчетные | допустимые (каталожные) | расчетные | допустимые (каталожные) | расчетные | допустимые (каталожные) | Uном = 10 кВ Iмакс = 350 А iу = 18 кА | Uном = 10 кВ Iном = 630 А iмакс = 52 кА | Uном=10кВ Iном= 350А iу = 18 кА | Uном = 10 кВ Iном = 400 А iмакс = 41 кА | Uном =10кВ Iмакс =350А iу = 18 кА | Uном = 10 кВ Iном = 400 А iмакс=(kдин∙I1)∙√2= =100√2= 141кА | Iк = 10 кА | Iоткл = 20 кА | | | | | Iк2tпр=102·2,2 = 222 кА·с | I82t8 = 202·8= = 3200 кА2·с | Iк2tпр=102·2,2 = 222 кА·с | I42t4 = 162 · 4 =1024 кА·с | Iк2tпр=102·2,2 = 222 кА2·с | (ktI1)2·tт = (18,4)2·3 ≈ 1016 кА2·с | Sк = √3UI = =1,73·10·10= = 173 МВ·А | Sоткл = √3UI =1,73·20·10= ≈ 346 МВ·А | | | | | Пример 3 Выбрать реактор, чтобы в линии напряжением 10 кВ и током Iн = 900 А снизить ток короткого замыкания до I к.доп. = 19,3 кА (это соответствует пределу отключающей способности масляного выключателя типа ВМП – 10 К). Решение. Выбираем реактор, имеющий номинальный ток I ном.р. = 1 кА. Его сопротивление должно быть не меньше (в %) xном.р.% = = = 5,2 % Определяем номинальное индуктивное сопротивление реактора (в Ом) xном = = = 0,3 Ом По каталогу находим, что требуемым параметрам удовлетворяет бетонный реактор типа РБ – 10 – 1000 – 0,35У3 [9, с. 340] (Uн = 10 кВ, Iн = 1000 А, xном.р. = 0,35 Ом) Пример 4 Кабель марки ААШв 3х35 на напряжение 10 кВ выбран по расчетному току 90 А. Проверить кабель на термическую устойчивость к токам к.з. при Iк = I∞ = 6500 А. Расчетное (приведенное) время действия тока к.з. tпр = tвыкл. + tзащ. = 0,15 + 0,45 = 0,6 с. Уточненное значение tпр находят по соответствующим таблицам Решение.Минимальное сечение кабеля определим по формуле: Fмин = = ≈ 57 мм2. Выбранный кабель сечением 35 мм2 не удовлетворяет условиям термической устойчивости. Принимаем время действия защиты 0,35 с. Тогда Fмин = ≈ 44 мм2. Принимаем к прокладке кабель сечением 50 мм2, который является термически устойчивым. Задание для самостоятельной работы Выбрать и проверить электрооборудование и токоведущие части на действие токов короткого замыкания в соответствии со своим вариантом. Вариант 1,6,11,16,21,26 Выбрать и проверить шины на динамическую устойчивость к токам к.з. при расчетном токе нагрузки Iн = 250 А, I∞ = N кА (N = номеру варианта), Iу = 2,55 I∞. Шины установлены на изоляторах плашмя, расстояние между осями смежных фаз а = 350 мм, расстояние между изоляторами в пролете l = 900 мм . Вариант 2,7,12,17,22,27 Проверить соответствует ли высоковольтный выключатель ВММ – 10А – 400 – 10У1 с каталожными данными: Uн = 10 кВ, Iн = 400 А, iмакс = 25 кА, iоткл = 10 кА, tтс = 4 с условиям примера 2 Вариант 3,8,13,18,23,28 Проверить сможет ли бетонный реактор типа РБС 10 – 2х1000 – 0,28У3 снизить ток к.з. в линии напряжением 10 кВ с током Iн = 1900 А до значения I к.доп. = 20 кА. Вариант 4,9,14,19,24,29 Проверить кабель марки ВРГ 3х75 на термическую устойчивость к токам к.з. при Iк = I∞ = N кА (N = номеру варианта). Расчетное (приведенное) время действия тока к.з. tпр = tвыкл + tзащ = 0,15 + 0,25 = 0,4 с. Вариант 5,10,15,20,25,30. Проверить соответствует ли разъединитель РЛД – 10 / 400 с каталожными данными: Uн = 10 кВ, Iн = 400 А, iмакс = 25 кА, I4 = 10 кА, tтс = 4 с (время термической стойкости); расчетным условиям примера 2? Практическое занятие № 7 |