Предварительный выбор токоограничивающих реакторов

Ректоры выбирают по номинальному напряжению, току и индуктивному сопротивлению.

Номинальное напряжение выбирают в соответствии с номинальным напряжением установки. При этом предполагается, что реакторы должны длительно выдерживать максимальные рабочие напряжения, которые могут иметь место в процессе эксплуатации. Допускается использование реакторов в электроустановках с номинальным напряжением, меньшим номинального напряжения ректоров.

Номинальный ток ректора не должен быть меньше максимального длительного тока нагрузки цепи, в которую он включен:

Выбор секционных реакторов.

Для шинных (секционных) реакторов в курсовом проекте номинальный ток подбирается в зависимости от схемы их включения. Индуктивное сопротивление реактора определяют, исходя из условия ограничения токов КЗ до заданного :уровня.

Выбираем по [2,табл. 5.14] реактор типа РБДГ-10-4000-0,18 УЗ (см. приложение).

Условное обозначение:

Р- реактор, Б- бетонный, Д- принудительное охлаждение с дутьем,

Г- горизонтальная установка фаз;

10- номинальное напряжение, кВ;

4000- номинальный ток, А;

0,18- номинальное индуктивное сопротивление, Ом;

У- для работы в районах с умеренным климатом;

З- для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией;

Осуществим ряд проверок выбранного реактора.

Рядом с реактором установим выключатель, типа ВМПЭ-11-2500-31,5ТЗ (табл.5.1, с. 229 [1]).

Результирующее сопротивление цепи КЗ до установки реактора:

Требуемое сопротивление цепи КЗ для обеспечения :

Требуемое сопротивление реактора:

Результирующее сопротивление цепи КЗ с учетом реактора:

Фактическое начальное значение периодической составляющей тока КЗ за реактором:

Проверим условие электродинамической стойкости:

= 1,955 [ 2 табл.3.7, с.149]

условие электродинамической стойкости выполняется.

Проверим условие термической стойкости:

Т_а=0,23с [ 2 табл.3.8, с. 150];

условие термической стойкости выполняется.

Выбор линейных реакторов.

На каждой секции ГРУ устанавливаем по реактору. Нагрузка на каждый реактор:

Выбираем по [2 ,табл. 5.15] реактор типа РБСДГ-10-2x2500-0,2УЗ (см. приложение).

Условное обозначение:

Р – реактор; Б – бетонный; С – сдвоенный; Г – горизонтальной установки;

Д - принудительное охлаждение с дутьем;

10 - номинальное напряжение, кВ;

2500 - номинальный ток, А;

0,2- номинальное индуктивное сопротивление, Ом;

У - для работы в районах с умеренным климатом;

З - для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией.

Выбор выключателей

Предварительный выбор аппарата выполняется по условиям работы в продолжительных режимах и электродинамической стойкости в режимах КЗ.

Выключатели выбираются:

- по напряжению установки Uуст ≤ Uном;

- по длительному току Imax ≤ Iном;

- по отключающей способности.

В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию: Iп,τ ≤ Iотк.ном.

Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ:

Ia.τ ≤ ia.ном,

где ia.ном – номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени τ; апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов; τ – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов: τ = tз.min + tс.в,

здесь tз,min = 0,01с – минимальное время действия релейной защиты; tс.в – собственное время отключения выключателя.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельным сквозным токам КЗ: Iп,о ≤ Iдин; iу ≤ iдин,

где iдин – наибольший пик (ток электродинамической стойкости) по каталогу; Iдин – действующее значение периодической составляющей тока КЗ.

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:

В_к =

где В_к – тепловой импульс тока КЗ по расчету; I_тер – среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости) по каталогу; t_тер – длительность протекания тока термической стойкости по каталогу, с.

Данные сведем в Таблицу 15. Выбор выключателей производим по [2, табл.5.1].

Таблица 15. Предварительный выбор выключателей

Место установки	Тип аппарата		Параметры режима
			U, кВ	Iмакс, кА	Iу, кА	Iп(0), кА
Выводы G1	МГУ-20-90/9500У3	расч.	10	7,235	119,786	42,887
		катал.	20	9,5	300	105
АТ	МГУ-20-90/9500У3	расч	10	8,698	148,398	53,874
		катал.	20	9,5	300	105
LRK1	МГГ-10-45/4000Т3	расч	10	3,849	90,839	32,839
		катал.	11	4,0	120	45

В таблице для каталожных данных приведены значения:

I_у - предельный сквозной ток, наибольший пик;

I_п(0) - предельный сквозной ток, начальное действующее значение периодической слагаемой.

Структура условного обозначения (см. приложение):

М- маломасляный;

Г- генераторный;

У – уральский;

20- номинальное напряжение, кВ;

90- номинальный ток отключения, кА;

9500-номинальный ток, А;

У- для работы в районах с умеренным климатом;

3- для работы в закрытых помещениях с естественной циркуляцией.

В Таблицу 16 сведем дополнительные каталожные данные аппаратов.

Таблица 16. Дополнительные каталожные данные выключателей

Место установки	Тип аппарата	tо.в., с	tс.в., с	Iот.н, кА	Iт.ст., кА	tт.ст, с	β,%	Тип привода	ТТ
Выводы G1	МГУ-20-90/9500У3	0,2	0,15	90	90	4	40	ПС-31	-

В таблице приведены:

t_о.в., с - полное время отключения с приводом;

t_с.в., с - собственное время отключения с приводом;

t_т.ст, с - допустимое время действия тока термической стойкости;

I_от.ном, кА- номинальный ток отключения;

I_т.ст, с- ток термической стойкости;

β,%- нормированное содержание апериодической составляющей.

Произведем проверку генераторного выключателя по отключающей способности и по термической стойкости.

Рассчитаем апериодическую составляющую тока на момент отключения повреждения:

где t_{з min} + t_с.в. = 0,01+0,15 = 0,16 с – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения контактов.

Полный ток КЗ:

где - значение периодической составляющей в момент расхождения контактов (определяется по методу типовых кривых [3, рис. 3.8, в]).

Для установок, где , а допускается выполнение условия:

Рассчитаем интеграл Джоуля:

где T_a - эквивалентная постоянная времени затухания апериодической слагаемой тока КЗ; t_отк - ПУЭ рекомендуется принимать для цепей генераторов с P_номG > 60 МВт равным 4 с, по времени действия резервной защиты [3, с. 140].

Результаты расчета сведем в Таблицу 17.

Таблица 17. Проверка по отключающей способности и термической стойкости

Место установки	Тип аппарата		Отключающая способность			Термическая стойкость
			Iпτ, кА	iаτ, кА	Iполн, кА	tоткл, c		В, кА2.с
Выводы G1	МГУ-20-90/9500У3	расч.	48,290	40,235	93,739	4	расч.	8074
		кат.	90	50,904	152,735	0,21	кат.	32400

Выбранный выключатель удовлетворяет всем условиям.