Выбор электрических аппаратов

При выборе выключателей, разъединителей, отделителей и короткозамыкателей необходимо представить подробные расчеты для одного из присоединений и результаты выбора свести в таблицы сопоставления паспортных и расчетных данных. По остальным присоединениям достаточно привести только таблицы сопоставления паспортных и расчетных данных.

Выбор выключателей

Выключатель является основным коммутационным аппаратом в электрических установках, он должен быть способен коммутировать электрические цепи как в номинальных, так и в аварийных режимах.

Выключатели выбираем по допустимому уровню напряжения (по уровню изоляции), по длительному нагреву максимальным рабочим током и проверяем по отключающей способности на динамическую и термическую устойчивость токам к.з.

Для РУВН принимаем ВМТ-220Б-40/1250 УХЛ1

1) Выбор по допустимому уровню напряжения (по уровню изоляции)

220 220 кВ

где U_уст – номинальное напряжение проектируемой установки (распре-делительного пункта);

U_н – номинальное (каталожное) напряжение выбираемого выключателя.

2) Выбор по длительному нагреву максимальным рабочим током

147 2000 А

где I_раб.max – максимально возможный рабочий ток выключателя;

I_н – номинальный (каталожный) ток выбираемого выключателя.

3) Проверка по отключающей способности:

4 40 кА

где I_п.о – начальное значение периодической составляющей тока к.з.;

I_откл.н – номинальный (каталожный) ток отключения проверяемого выключателя.

4) Проверка на электродинамическую устойчивость токам к.з:

10 102

где i_у – ударный ток режима к.з;

i_пр.с – каталожное значение предельного сквозного тока выбираемого выключателя.

5) Проверка на термическую устойчивость (тепловой импульс тока к.з.):

,

где В_к.рас – расчетное значение теплового импульса в период к.з.;

В_к.рас.=I²_п.о.(t_откл.+T_а), кА²с

В_к.рас.=4²(0,03_.+0,055)=1,36 кА²с

t_откл.= t_р.з+ t_о.в=0,02+0,035=0,055 с – длительность к.з.;

t_р.з=0,02 с – время действия релейной защиты;

t_о.в=0,035 с – время отключения выключателя;

T_а=0,03 – постоянная времени затухания периодической составляющей тока к.з.

В_к.н=I²_тt_т – номинальное значение теплового импульса выбираемого выключателя;

I_т, t_т – номинальные значения тока и времени термической стойкости выключателя.

В_к.н=50²·3=7500 кА²с

1,36 7500 кА²с

Все условия соблюдаются. Окончательно принимаем выключатель ВЭК-220-40/2000У1

Результаты расчета сведены в табл. 3.6.1.1:

Табл.3.6.1.1

Расчетные величины	Каталожные данные выключателя ВЭК-220-40/2000У1	Условия выбора
Uуст, кВ		Uн, кВ
Iраб.max, А		Iн, А
Iп.о, кА		Iоткл.н, кА
iу, кА		iпр.с, кА
Вк.рас., кА2с	1,36	Вкн, кА2с

Выбор выключателей для распределительного устройства среднего напряжения сведен в таблицу 3.6.1.2:

Табл.3.6.1.1

Расчетные величины	Каталожные данные выключателя ВВН-СЭЩ-Э-25/1000	Условия выбора
Uуст, кВ		Uн, кВ
Iраб.max, А		Iн, А
Iп.о, кА		Iоткл.н, кА
iу, кА		iпр.с, кА
Вк.рас., кА2с	110,25	Вкн, кА2с

Выбор выключателей для распределительного устройства низкого напряжения сведен в таблицу 3.6.1.3:

Табл.3.6.1.3

Расчетные величины	Каталожные данные вводного выключателя ВВЭ-М-10-40/2500У3.	Условия выбора
Uуст, кВ		Uн, кВ
Iраб.max, А		Iн, А
Iп.о, кА		Iоткл.н, кА
iу, кА		iпр.с, кА
Вк.рас., кА2с	48,05	Вкн, кА2с
Расчетные величины	Каталожные данные секционного выключателя ВВЭ-М-10-31,5/1600У3.	Условия выбора
Uуст, кВ		Uн, кВ
Iраб.max, А		Iн, А
Iп.о, кА		Iоткл.н, кА	31,5
iу, кА		iпр.с, кА
Вк.рас., кА2с	48,05	Вкн, кА2с
Расчетные величины	Каталожные данные фидерного выключателя ВВЭ-М-10-20/630У3.	Условия выбора
Uуст, кВ		Uн, кВ
Iраб.max, А		Iн, А
Iп.о, кА		Iоткл.н, кА
iу, кА		iпр.с, кА
Вк.рас., кА2с	48,05	Вкн, кА2с

Выбор реакторов.

Одним из мероприятий ограничения токов к.з. является использование линейных реакторов на отходящих присоединениях или в цепи трансформатора – сборные шины подстанций. Реакторы выбираются по уровню допустимого напряжения, нагреву рабочим током, величине требуемого индуктивного сопротивления. Выбранный реактор проверяется по допустимому падению напряжения в номинальном режиме и на электродинамическую и термическую устойчивость токам к.з. При выборе и проверке реактора используют каталожные данные по методике, аналогичной выбору и проверке выключателя.

Выбор реактора по индуктивному сопротивлению сводится к расчёту требуемого сопротивления реактора (X_р^треб), позволяющему ограничить ток к.з. до нужного значения

X_р^треб= X_рез^треб- X_рез,

где - результирующее сопротивление цепи к.з. без реактора;

Xрезтреб

- требуемое сопротивление цепи к.з. для обеспечения требуемого (сниженного) значения периодической составляющей тока к.з. ( )