Расчетное время отключения

τ = t_{р.з. min.} + t_{с. в. откл.} = 0,01+0,15 = 0,16 с.

Для момента времени τ = 0,16 с в предыдущем примере найдены периодическая и апериодическая составляющие тока КЗ от генератора G1: I_{п. τ. г.1} = 30,2 кА и i_{a.. τ г.1} = 42,6 кА. И тогда имеем

I_{откл. ном.} = 90 кА > I_{п. τ. г.1} = 30,2 кА ;

i_{а. ном.} = I_{откл. ном.} b_норм. /100 = ·90·20/100 = 25,46 кА < i_{а. τ. г.1} = =46,2 кА.

Так как I_{откл. ном.} > I_{п. τ. г.1}, a i_{а.. ном.}< i_{а. τ. г.1,} то проверку по отключающей способности производим по полному току КЗ. Полный ток отключения

I_{откл. ном.} (1+ b_норм. /100)= ·90(1+20/100) = 152,74 кА > ·I_{п. τ. г.1}+ i_{а. τ. г.1} = ·30,2+42,6 = 166,8 кА.

Проверим выбранный выключатель на электродинамическую стойкость:

I_{пр. скв.} = 105 кА > I_п.о. =45 кА;

i_{пр. скв.} = 300 кА > i_уд.=125,7 кА.

Проверку на термическую стойкость проведем с учетом рекомендаций ПУЭ – продолжительность протекания токов термической стойкости для генераторов мощностью 60 МВт и более принимается равной t_откл. = 4 с.

Расчетный интеграл Джоуля

В_к. = I²_{п.о. г1} [ t_откл. + Т_{а. г1}(1 – e^{–2 tоткл.} / ^{Та. г1})],

где – относительный интеграл, определяемый по рисунку 3.1 (см. Практи-ческое занятие 3, часть 1) в за висимости от времени отключения КЗ. Для t_откл. = 4 с имеем В_к = 0,33.

Тогда В_к. = 45² [0,33·4+0,41·(1 - e^–2·4/ ^0,41)] =3503,3 кА²·с.

Для выключателя типа МГУ-20-90/6300УЗ завод дает гарантированный интеграл Джоуля

I²_тер. t_тер. = 90²·4 = 32400 кА²·с > 3503,3 кА²·с.

Проверим выбранный выключатель на термическую стойкость при действии основной защиты (t_откл.2 = 0,16 с < t_тер. = 4 с).

Для t_откл = 0,16 с В_к. = 0,73 и В_к. = 45² [0,730·16 + 0,41(1 - e^{–2·0,16 / 0,41})] = 686 кА²·с. I_тер.·t_откл. = 90² · 0,16= 1296 кА²·с > 686 кА²·с.

Приведенный расчет показал, что выключатель имеет по термической стойкости значительный запас.

Решить задачи

Задача 1

По условию задачи 1 выбрать выключатель в присоединении кабельной линии.

Задача 2

По условию задачи 1 выбрать выключатель в присоединении для РУ220 кВ.

Задача 3

Проверить на термическую устойчивость выключатель В в цепи трансформатора связи (см. рисунок 6.1). Периодическая составляющая тока при КЗ в точке К составляет: от системы I_п.с. = 7,8 кА (незатухающий ток); от каждого генератора I_п.о = 6,3 кА, I_п.о.1 = 4,6 кА, I_п.о.4 = 3,8 кА. Постоянные времени апериодического тока: для системы Т_а.с. = 0,05 с, для генератора Т_а.г. = 0,1 с. Время отключения КЗ – 0,4 с.

Ток термической устойчивости выключателя (десятисекундный) 10кА.

Задача 4

Выбрать автоматический выключатель для защиты линии 0,38 кВ, присоединённой к ТП–10/0,4 кВ мощностью 160 кВА. Максимальная нагрузка линии I_p.max. = 90 A. К линии подключён электродвигатель с I_{н. д.} = 25 А и кратностью пускового тока К_п. = 7, остальная нагрузка – освещение и электронагрев. Номинальная мощность самого крупного потребителя – 35 А. При расчёте токов КЗ получены результаты: I⁽³⁾_k.max. = 1400 A; I⁽³⁾_k.п. = 560 А; I⁽²⁾_k.min. = 280 A; I⁽¹⁾_k.min. = 200 А.

Рисунок 6.1 – К расчёту задачи 3