На термическую стойкость при коротких замыканиях

8.5.1. Требуется проверить на термическую стойкость при КЗ выключатель типа ВМПЭ-10-630-20УЗ, установленный на подстанции в цепи кабельной линии, и выбрать минимальное сечение соответствующего кабеля, отвечающего условию термической стойкости при КЗ, если известно, что при КЗ на шинах 10 кВ подстанции I_пс = I_пt = 17 кА, Т_а.эк = 0,045 с и расчетная продолжительность КЗ составляет t_откл = 0,6 с. Для выключателя типа ВМПЭ-10-630-20УЗ дано: I_{тер.норм} = 20 кА; t_{тер.норм} = 8 с.

Поскольку t_откл ³ 3 Т_а.эк, то для определения интеграла Джоуля можно использовать формулу (8.6):

А²с.

При t_откл £ t_{тер.норм} допустимое для выключателя значение интеграла Джоуля следует определять по формуле (8.28):

A²c.

Соотношение (8.29) выполняется, поэтому термическая стойкость выключателя обеспечивается.

В соответствии с табл. 8.3 для кабелей с алюминиевыми жилами С_т = 90 А×с^1/2/мм², поэтому минимальное сечение жилы кабеля, отвечающее условию термической стойкости при КЗ, в соответствии с формулой (8.21) составляет

мм².

Таким образом, необходим кабель сечением 185 мм².

8.5.2. Требуется проверить на термическую стойкость при КЗ выключатель типа ВМТ-110Б-20/1000У1, у которого I_{тер.норм} = 20 кА и t_{тер.норм} = 3 с, установленный в распределительном устройстве 110 кВ КЭС. На КЭС установлено 3 блока с генераторами типа ТВФ-110-2ЕУ3, которые имеют следующие параметры: Р_ном =110 МВт; cos j_ном = 0,8; U_ном = 10,5 кВ; ; ; Т⁽³⁾ = 0,41 с; до КЗ генераторы работали с номинальной нагрузкой, поэтому . Параметры трансформатора блока: S_ном = 125 МВ×А; u_к = 10,5 %; DР_к = 400 кВт; n = 115/10,5 кВ. Ток КЗ от системы I_п.с = 7 кА; Т_а.эк = 0,045 с. Расчетная продолжительность КЗ составляет t_откл = 0,2 с.

Расчеты проведены с использованием системы относительных единиц при следующих базисных условиях: S_б = 110/0,8 = 137,5 МВ×А; базисные напряжения на сторонах высшего и низшего напряжений трансформаторов U_бВ = 115 кВ и U_бН = 10,5 кВ; базисный ток на стороне высшего напряжения кА. При этих условиях индуктивное и активное сопротивления каждого трансформатора соответственно равны:

;

.

Активное сопротивление обмотки статора генератора

.

При указанных условиях

;

I_п0г = 3×3,65×0,69 = 7,56 кА;

с.

По кривым на рис. 8.2 при = 3,65 и t_откл = 0,2 с = 0,75, а по кривым на рис. 8.3 = 0,87.

Поскольку 3Т_а.г > t_откл > 3Т_а.эк, то для определения интеграла Джоуля можно использовать выражение (8.15):

При t_откл < t_{тер.норм} допустимое для выключателя значение интеграла Джоуля В_{тер.доп} = 20000²×0,2 = 80×10⁶ А²с.

Соотношение (8.29) выполняется, поэтому выключатель обладает термической стойкостью.

ПРОВЕРКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ

НА КОММУТАЦИОННУЮ СПОСОБНОСТЬ

Общие положения

9.1.1. Коммутационные аппараты должны быть способны включать и отключать соответствующие цепи в продолжительных и в кратковременных аварийных режимах, в том числе в режиме КЗ. Они могут также использоваться для работы в циклах АПВ, ОАПВ, АВР. Специфическими режимами являются режим включения на КЗ, режим несинхронного включения в условиях противофазы и режим включения при рассогласовании фаз. Во включенном положении коммутационные аппараты должны быть способны пропускать сквозной ток КЗ.

9.1.2. Плавкие предохранители должны быть способны отключать соответствующие цепи при коротких замыканиях и недопустимых перегрузках.

Проверка выключателей

Выключатели должны выбираться по условиям:

U_ном ³ U_{сети ном};

I_ном ³ I_{норм.расч};

K_пгI_ном ³ I_{прод.расч}.

Проверку выключателей следует производить по условиям:

I_вкл ³ I_п0;

i_вкл ³ i_уд;

I_пр.скв ³ I_п0;

i_пр.скв ³ i_уд;

при t_откл ³ t_тер

,

а при t_откл < t_тер следует принимать I_терt = I_тер, откуда

или ;

I_{откл.ном} > I_пt

_.

В тех случаях, когда

I_{откл.ном} > I_пt

а i_а.ном < i_аt

следует проверять условие

.

Нормированное процентное содержание апериодической составляющей номинального тока отключения b_норм определяется по графику b_норм = f(t) или принимается, исходя из данных завода-изготовителя выключателя.

Проверяются параметры восстанавливающегося напряжения:

восстанавливающееся напряжение

U_в.норм ³ U_в;

скорость восстановления напряжения

J_в.норм ³ J_в.