3.4 Выбор и проверка электросилового оборудования напряжением выше 1 кВ

Выбор высоковольтных выключателей производим [14]:

1) по напряжению

, (48)

где – напряжение сети, 6 кВ;

– номинальное напряжение выключателя, кВ.

2) по длительному расчетному току

, (49)

где – номинальный ток выключателя, А;

– максимальный расчетный ток, А;

3) по электродинамической стойкости при токах короткого замыкания

, (50)

, (51)

где – ударный ток;

– действующее значение периодической составляющей начального тока

короткого замыкания; ;

и – действующее значение периодической составляющей и амплитудное

значение полного тока электродинамической стойкости; .

Производим проверку выбранного высоковольтного выключателя [14].

1 По отключающей способности

, (52)

где – периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент

расхождения контактов выключателя; ;

– номинальный ток отключения выключателя, кА;

2 По термической стойкости

, (53)

где – расчетный импульс квадратичного тока короткого замыкания;

– ток термической стойкости, кА;

– длительность протекания тока термической стойкости, с.

, (54)

где – постоянная времени затухания цепи короткого замыкания;

– расчетное время отключения выключателя, с.

, (55)

где – минимальное время срабатывания релейной защиты; 0,01 с;

– собственное время отключения выключателя; .

3 На отключение полного тока короткого замыкания с учетом апериодической составляющей

, (56)

где – апериодическая составляющая тока короткого замыкания в момент

расхождения контактов выключателя;

– нормированное процентное содержание апериодической составляющей тока

короткого замыкания, определяется по справочнику в зависимости от τ.

Закон изменения апериодической составляющей описывается уравнением затухающей экспоненты

. (57)

В таблице 14 приведены исходные данные для выбора высоковольтных выключателей. В качестве высоковольтных выключателей на стороне 6 кВ выбираем вакуумные выключатели типа ВВЭ-10-20/630-УЗ, технические данные которых приведены в таблице 15 [12].

Определяем расчетный ток

; (58)

.

Таблица 14 – Исходные данные для выбора вакуумных выключателей

Позиция	, А	, А	, кА	, кА		, А2·с	, кА
Вводной, секционный	611,5	630	10,82	15,73	0,0028	0,079·108	0,0009·10-3	15,3
ЦК-4501/1,2	177,16	630	9,94	14,35	0,0026	0,067·108	0,00014·10-3	14,06
Н-3301А, В	35,34	630	9,94	14,35	0,0026	0,067·108	0,00014·10-3	14,06
Н-3401А, В	28,30	630	9,94	14,35	0,0026	0,067·108	0,00014·10-3	14,06
Н-3101А, В	44,64	630	9,94	14,35	0,0026	0,067·108	0,00014·10-3	14,06
Н-3801А, В	28,99	630	9,94	14,35	0,0026	0,067·108	0,00014·10-3	14,06
КТП-1 Т1,2	252,4	630	10,55	15,34	0,0028	0,076·108	0,00087·10-3	14,92

Таблица 15 – Технические данные вакуумных выключателей

Тип	, кВ	, А	, кА	, кА	, с	, кА	, с
ВВЭ-10-20/630-УЗ	10	630	52	20	3	20	0,055

В качестве разъединителей на стороне 6 кВ выбираем разъединители типа РВ-6/630, технические данные которых приведены в таблице 16 [8].

Выбор разъединителей производим [14]:

1) по напряжению

, (59)

где – номинальное напряжение разъединителя, кВ;

2) по длительному расчетному току

, (60)

где – номинальный ток разъединителя, А;

;

3) по электродинамической стойкости при токах короткого замыкания

; (61)

.

Производим проверку разъединителя по термической стойкости [14]

; (62)

;

.

Таблица 16 – Технические данные разъединителей

Тип	, кВ	, А	, кА	, кА	, с
РВ-6/630	6	630	60	20	4

В качестве предохранителей на стороне 6 кВ выбираем предохранители типа ПК4-6-200/160-31,5УЗ, технические данные которого приведены в таблице 17 [8].

Выбор предохранителей производим [14]:

1) по напряжению

, (63)

где – номинальное напряжение предохранителя, кВ;

2) по длительному расчетному току

, (64)

где – номинальный ток предохранителя, А;

;

3) по электродинамической стойкости при токах короткого замыкания

; (65)

.

Таблица 17 – Технические данные предохранителей

Тип	, кВ	, А	Номинальный ток патрона , А	Номинальный ток плавкой вставки , А	, кА	, А
ПК4-6-200/160-31,5УЗ	6	320	200	160	31,5	320

Выбор трансформаторов тока производим [14]:

1) по напряжению

, (66)

где – номинальное напряжение трансформатора тока, кВ;

2) по длительному расчетному току

, (67)

где – номинальный ток трансформатора тока, А;

3) по номинальному току вторичной обмотки ;

4) по классу точности;

5) по вторичной нагрузке

; (68)

; (69)

Вторичная нагрузка трансформатора тока:

а) амперметр 3365: ;

б) счетчик активной энергии: ;

в) счетчик реактивной энергии: .

.

6) по электродинамической стойкости при токах короткого замыкания

, (70)

Производим проверку выбранного трансформатора тока [14] по термической стойкости

. (71)

Исходные данные для выбора трансформаторов тока и технические данные выбранных трансформаторов тока представлены в таблицах 18, 19.

Выбор трансформаторов напряжения производим

1) по напряжению

, (72)

где – номинальное напряжение трансформаторов напряжения, кВ;

2) по вторичной нагрузке

, (73)

. (74)

Вторичная нагрузка трансформаторов напряжения приведена в таблице 20.

.

Выбираем трансформатор напряжения НОМ-6, технические данные которого приведены в таблице 21 [8].

Таблица 18 – Исходные данные для выбора трансформаторов тока

Позиция	, А	, А	, кА	, В·А	, В·А	, А2·с	, А2·с
Вводной, секционный	611,5	800	15,73	6,5	10	0,079·108	16·108
ЦК-4501/1,2	177,16	300	14,35	6,5	10	0,067·108	10,2·108
Н-3301А, В	35,34	100	14,35	6,5	10	0,067·108	0,94·108
Н-3401А, В	28,30	100	14,35	6,5	10	0,067·108	0,94·108
Н-3101А, В	44,64	100	14,35	6,5	10	0,067·108	0,94·108
Н-3801А, В	28,99	100	14,35	6,5	10	0,067·108	0,94·108
КТП-1 Т1,2	252,4	300	15,34	6,5	10	0,076·108	10,2·108

Таблица 19 – Технические данные трансформаторов тока

Позиция	Тип	, кВ	, А	, А	Класс точности	, Ом	, кА	, кА	, с
Вводной, секционный	ТОЛ-10	10	800	5	0,5	0,4	100	20	4
ЦК-4501/1,2	ТОЛ-10	10	300	5	0,5	0,4	100	16	4
Н-3301А, В	ТОЛ-10	10	100	5	0,5	0,4	52	4,85	4
Н-3401А, В	ТОЛ-10	10	100	5	0,5	0,4	52	4,85	4
Н-3101А, В	ТОЛ-10	10	100	5	0,5	0,4	52	4,85	4
Н-3801А, В	ТОЛ-10	10	100	5	0,5	0,4	52	4,85	4
КТП-1 Т1,2	ТОЛ-10	10	300	5	0,5	0,4	100	16	4

Таблица 20 – Вторичная нагрузка трансформатора напряжения

Прибор	cos	sin	P, кВт	Q, кВар
Вольтметр	1	0	2	0
Ваттметр	1	0	3	-
Счетчик активной энергии	0,38	0,929	6	14,5
Счетчик реактивной энергии	0,38	0,925	36	87

Таблица 21 – Технические данные трансформаторов напряжения

Тип	Класс напряжения, кВ	Номинальное напряжение обмотки, В		Класс точности	Номинальная мощность, В·А	Максимальная мощность , В·А
		Первичной	Вторичной
НОМ-6	6	6000	100	0,5	50	400