Выбор автоматического выключателя ввода

Предполагаем к установке малообъемный масляный выключатель типа ПРОТОН-40

Выбор и проверку выключателя производим в табличной форме.

Таблица 2.5.2.

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
1.Выбор по напряжению Uуст≤Uн	0,4 кВ	0,4 кВ
2.Выбор по рабочему току Iрасч ≤ I н	3893,8 А	4000 А
3.Выбор по отключающей способности Iп.о ≤Iн.откл	42 кА	75кА
4.Проверка на динамическую стойкость i y≤ iпр.скв	89,4 кА	100 кА
5.Проверка на термическую стойкость Вк ≤Iт² · tт	385,4 кА²·с	85²·1=7225 кА²·с

Выключатель типа ПРОТОН-40 удовлетворяет условиям выбора и проверки и может быть принят к установке.

Привод электромагнитный типа ПОВ(встроенный).

Выбор трансформатора тока.

Предполагаем к установке трансформатор тока типа ТТИ-125.

Трансформатор выбран по методическому пособию.

Выбор и проверку производим в табличной форме.

Таблица 2.5.3.

Условия выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
1.Выбор по напряжению Uуст≤Uн	0,4 кВ	0,66 кВ
2.Выбор по рабочему току Iрасч ≤ I I н	3893,8 А	4000 А
3.Проверка на динамическую стойкость i y≤ iу.н	42 кА
4.Проверка на термическую стойкость Вк ≤Iт² · tт	89,4 кА

Производим проверку по классу точности. Должна быть обеспечена работа трансформатора тока в классе точности 0,5.

Схема подключения обмоток приборов ко вторичным обмоткам трансформатора тока

Рис. 10 - Схема подключения обмоток приборов ко вторичным обмоткам трансформатора тока.

Составим таблицу нагрузок на вторичные обмотки трансформаторов тока по фазам.

Таблица 2.5.4

Наименование прибора	Тип	Нагрузка В·А
Фаза А	Фаза В	Фаза С
1.Амперметр	Э – 335	0,5	-	-
2.Счетчик активной энергии	И - 680	2,5	-	2,5
3.Счетчик реактивной энергии	И - 676	2,5	2,5	2,5
Итого		5,5	2,5	5,0

Расчет ведем по наиболее загруженной фазе А.

Общее сопротивление обмоток приборов

R_приб. = S_приб. / I ² _2н. = 5,5/5 ² = 0,22 Ом,

где I _2н – вторичный ток трансформатора тока, равный 5 А.

По техническим данным трансформатора его вторичная нагрузка S_2н=15 В·А.

Этой мощности соответствует величина сопротивления вторичных цепей, при которой трансформатор тока будет работать в заданном классе точности

Z_2н = S_2н /I² _2н =15 /25=0,6 Ом.

Сопротивление контактных соединений обычно принимают равным Rк = 0,1 Ом

Расчетная длина соединительных проводов при схеме неполной звезды

ℓ_.р = √3· ℓ= 1,73·4=6,92≈7 м,

где ℓ - расстояние от трансформатора тока до приборов в ячейке КРУ принимаем равным 4 м.

Допустимое сопротивление соединительных проводов

R_пров. =Ζ_2н -R_приб-R_к=0,6-0,22-0,1=0,28 Ом.

Сечение проводов

S_пров. =ρ·ℓ_.расч. / R_пров.=(0,0283·7)/0,28=0,71 мм².

Для алюминиевых проводов ρ=0,0283 Ом·мм²/м

По условиям механической прочности следует принимать стандартное сечение медных проводов не менее 1,5 мм², алюминиевых проводов – не менее2,5 мм².

Принимаем сечение алюминиевых проводов 2,5 мм².

Производим выбор для первого цеха.

Производим выбор кабелей ввода и выключателей для распределительного устройства напряжением 0,4 кВ, если задано S_расч=468 кВ·А , I_п.о =3,89 кА, i_у=6,14 кА, Т_макс= 8046 ч., cos φ= 0,65 , t_з = 0,7 с – время срабатывания релейной защиты на питающей подстанции. Расстояние от питающей шины до цеха 0,728 км.

Выбор кабеля ввода

Расчетный ток установки:

I_расч=S_расч/(√3·U_н)=468/(1,73·0,4)=676,3 A.

Сечение кабеля по экономической плотности тока:

S эк =Iрасч/j эк

(18)

По методическим указаниям для кабелей с ПВХ изоляцией при Т_макс>5000 ч принимаем экономическую плотность тока j _эк =1,2 A/мм².

S _эк =676,3/1,2=563,6 мм²

Принимаем 2 кабеля стандартным сечением равным 240 мм². По методическим указаниям длительно допустимый ток для принятого сечения составляет I_дл.доп=355 A. Определяем длительно допустимый ток на кабель с учетом условия прокладки:

I′дл.доп.=k1·k2·I дл.доп

(19)

Если фактическая температура среды не задана, можно коэффициент k₁ принять равным 1.

По методическим указаниям выбираем k₂=0,93, при числе кабелей в земляной траншее 2 (на один ввод) и расстоянии между кабелями 300м.

I′_дл.доп =1·0,93·355=330,2 A

В нормальном режиме ток одного ввода составляет

I′ _расч = I _расч /1=676,3/1=676,3 А

Условие выбора по нагреву выполняется: I′_дл.доп > I′ _расч

В аварийном режиме допускается перегрузка кабеля 30% продолжительностью 6ч в течении 5 суток

I_ав.доп =1.3·I′_дл.доп= 1,3·676,3=879,2 А.

Так как I_ав.доп > I _расч., нормальное электроснабжение потребителей будет обеспечено.

Принимаем для ввода кабель марки АВВГ-4х240.

Проверяя кабеля на термическую стойкость, определяем тепловой импульс короткого замыкания:

В_к= 6,14² ·(0,7+0,05 + 0,01)= 28,7 кА² с.

Минимально допустимое сечение по условию нагрева током к.з.

S_мин = √ В_к/C = ( )/100= 53,6 мм²

Условие термической стойкости S_мин≤S_выбр выполняется. Окончательно принимаем кабель марки АВВГ-4х240.

Проверка кабеля по потере напряжения в аварийном режиме.

R= ρ∙ℓ/S= (0,041·728)/240= 0,124 Oм;

x=х_о·ℓ= 0,06·0,728=0,044 Oм;

∆U=( (√3·10)/ Uн)· I _расч ·(R·cosφ+ x·sinφ)

∆U=(1,73·10/(0,4·10³))·676,3·(0,041·0,65+0,044·0,76) =1,74%< 5%

В нормальном режиме потери напряжения будут меньше.