15.6. Выбор высоковольтной ячейки и уставок ее защиты

Высоковольтные комплектные распределительные устройства (ячейки) выбираются в зависимости от назначения, исполнения, номинального тока и напряжения и проверяются по предельному току отключения и предельной отключаемой мощности.

Номинальный ток ячейки I_ном.яч определяется по условию

где

• I _ф.яч –ток нагрузки ячейки

• S_TP — мощность трансформатора или передвижной трансформаторной подстанции;

• U_ном.в — номинальное напряжение распределительной высоковольтной сети шахты.

Выбор и проверка ячейки производятся исходя из условий

где

• I _о , S _о — соответственно ток и мощность отключения ячейки;

• —соответственно расчётный ток и мощность трехфазного к. з. сети в месте установки ячейки.

Ток трехфазного к. з. для любой точки сети может быть определен по справочным таблицам или графикам, а также по формуле

где

• U — расчетное значение напряжения сети, принимаемое равным 6,3 (3,15) кВ;

• Х_к, R_K— соответственно индуктивное и активное сопротивление цепи к. з.

Индуктивное сопротивление цепи к. з. следует определять с учетом сопротивлений всех элементов цепи, активное — с учетом только сопротивления кабельной линии:

где

• Х_с — индуктивное сопротивление энергосистемы, приведенное к расчетному напряжению сети, Ом; при глубоком вводе 110/6 кВ можно принимать Х_с равным нулю, а при вводе 35/6 кВ — равным 0,08 Ом или определять rib формуле

• — мощность трехфазного к. з. энергосистемы;

• Х_тр — индуктивное сопротивление трансформатора ГПП, которое может быть взято из справочных таблиц или определяется по формуле

• е_к — напряжение короткого замыкания, %;

• S_ном— номинальная мощность трансформатора ГПП;

• Х_р. _т — индуктивное сопротивление токоограничивающего реактора; может быть взято из справочных таблиц или определяется по формуле

• 

• х _р.Т— относительная реактивность реактора, %;

• U_p. _T — номинальное напряжение реактора;

• /_р. _т — номинальный ток реактора;

• Х_л — индуктивное сопротивление линии; для однопроводной воздушной линии принимается равным 0,4 Ом/км, для двухпроводной (два провода в одной фазе) — 0,3 Ом/км, для кабелей — 0,08 Ом/км;

• R_л— активное сопротивление кабельной линии.

Мощность трехфазного к. з. подземной сети

Выбор уставок срабатывания максимальной токовой защиты аппаратов напряжением 6(3) кВ производится для токовых реле мгновенного действия (без выдержки времени), включенных по схеме неполной звезды, по формулам

где

• I_ср— расчетный ток срабатывания реле;

• k — коэффициент надежности токовой защиты (принимается равным 1,2—1,4);

• I_max— максимальный рабочий ток защищаемой линии;

• k_Т.Т— коэффициент трансформации трансформаторов тока;

• I _ср1— первичный ток срабатывания защиты;

• I_у— ток уставки реле (принимается ближайшее к расчетному току значение).

Максимальный рабочий ток защищаемой линии, питающей силовой трансформатор (передвижную трансформаторную подстанцию),

где

• I_ном.тр— номинальный ток трансформатора на первичной стороне;

• I_м.пуск— пусковой ток наиболее мощного электроприемника, присоединенного к трансформатору или подстанции;

• k_тр— коэффициент трансформации силового трансформатора.

Коэффициент чувствительности защиты ячеек для силовых трансформа торов и передвижных подстанций определяется по минимальному значению тока двухфазного к. з. на зажимах обмотки низшего напряжения, приведенного к высшему на­пряжению, и должен быть не менее 1,5.

Проверка уставок тока срабатывания реле максимального тока ячеек для трансформаторов и передвижных подстанций производится по формулам:

для трансформаторов с одинаковыми схемами соединения первичной и вторичной обмотки (например,Y/Y ; / ; Z/Z и др.).

для трансформаторов с различными схемами соединения первичной и вторичной обмоток

где

• /_к⁽²⁾ — расчетный ток двухфазного к. з. на стороне вторичной обмотки трансформатора,

• U_ном.вт— номинальное напряжение на стороне вторичной обмотки трансформатора.

Примеры расчета токов к. з., выбора аппаратуры напряжением 6 кВ и уставок ее защиты приведены в Инструкции по выбору и проверке электрических аппаратов напряжением 3 и 6 кВ (см. ПТЭУ).