3 Выбор аппаратов

Электрические аппараты выбираются по расчётным условиям нормального режима с последующей проверкой на работоспособность в аварийных режимах. При этом расчётные величины должны быть меньшими или равными номинальным (каталожным) данным.

Все электрические аппараты выбираются по номинальному напряжению , роду установки (внутренняя или наружная), и конструктивному исполнению. По номинальному току выбираются те аппараты, по которым протекают рабочие токи. Это выключатели, разъединители, отделители, трансформаторы тока и предохранители. Кроме того, каждый аппарат в зависимости от его назначения выбирается по ряду специфических параметров.

(Л – 4 стр.29)

3.1 Выбор выключателей на вн и нн

Выключатели являются основными аппаратами в электроустановках. Они служат для отключения и включения цепей в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, не синхронная работа. Наиболее тяжёлой и ответственной операцией является отключение токов короткого замыкания и включение на существующее короткое замыкание. При выборе выключателей необходимо учесть 12 различных параметров, но т.к. заводом-изготовителем гарантируется определённая зависимость параметров, то для упрощения расчётов в учебном курсовом проекте допустимо производить выбор по следующим параметрам:

1. По напряжению:

,

где – номинальное напряжение сети, [кВ];

– номинальное напряжение аппарата, [кВ].

2. По току нагрузки:

,

где – наибольший рабочий ток, [А];

– номинальный ток аппарата, [А].

, (3.1.1)

где – номинальная мощность трансформатора, [кВ·А].

3. По электродинамической устойчивости:

,

где – ударный ток короткого замыкания в цепи выключателя, [кА];

– амплитудное значение предельного сквозного тока, [А].

4. По термической устойчивости:

,

где – расчётный тепловой импульс, [кА²·с];

– ток термической стойкости, [кА];

– длительность протекания тока термической стойкости, [с].

, (3.1.2)

где – ток короткого замыкания в начальный момент времени, [кА];

– время действия выключателя. Принимаем с.

– эквивалентная постоянная времени затухания апериодической

составляющей токов короткого замыкания в секунду, [с]. Принимается по

таблице №7 (стр.43).

5)По току отключения:

,

где – ток короткого замыкания на стороне ВН или НН

– наибольший ток отключения, [кА]. (Л – 2 стр.345)

1 Сторона низкого напряжения.

; (3.1.1)

= 1,4 ∙ 25/ ∙ 10= 2,02 кА.

Находим тепловой импульс

(3.1.2)

На сборных шинах НН понизительной подстанции с трансформаторами

25 МВ∙А и выше Т_А = 0,045, t_ОТК = 0,2 с.

В_к = 19,94² *(0,2 + 0,045) = 97,41 кА²∙с.

Составляем сравнительную таблицу расчетных данных и данных каталога.

Таблица 3.1.1 Сравнительная таблица.

Условие выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсет.ном ≤ UНОМ	Uсет.ном = 10 кВ	UНОМ = 10 кВ
Iнорм.расч ≤ IНОМ	Iнорм.расч = 2020 А	IНОМ = 2500 А
Iпо ≤ Iном	Iпо = 14,1 кА	Iоткл =40 кА
iУ ≤ iпр.св	iУ = 35,89 кА	iПР.С =100 кА
ВК ≤ IT2 ∙ tT	ВК=97,41 кА2∙с	IT2 ∙ tT = 10000кА2∙с

Выбираем выключатель типа:

ВБМЭ-10-40/2500У3 - Выключатель вакуумный с Uном =10кВ, Iном =2500А, Iном.откл=40кА для работы в районах с умеренным климатом.

2 Сторона высокого напряжения.

. (3.1.1)

=1,4 ∙ 25/√3*110 = 0,18 кА.

На шинах повышенного напряжения станций с трансформаторами 25 МВ·А и выше Т_А = 0,115, t_ОТК = 0,2 с.

(3.1.2)

= 3,93²*(0,2+0,115) = 4,86 кА²∙с

Составляем сравнительную таблицу расчетных данных и данных каталога.

Таблица 3.1.2 Сравнительная таблица.

Условие выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
Uсет.ном ≤ UНОМ	Uсет.ном = 110 кВ	UНОМ = 110 кВ
Iнорм.расч ≤ IНОМ	Iнорм.расч = 180 А	IНОМ = 600А
Iпо ≤ Iном	Iпо = 2,78 кА	Iоткл = 20кА
iУ ≤ iПР.С	iУ = 7,54 кА	iПР.С =52 кА
ВК ≤ IT2 ∙ tT	ВК = 4,86 кА2∙с	IT2 ∙ tT = 1200 кА2∙с

Выбираем выключатель типа:

МКП – 110Б – 630 – 20У1– баковый масляный выключатель с пружинным приводом для наружной установки на U_ном = 110 кВ, I_ном = 600 А, I_{ном. откл}= 20 кА для работы в районах с умеренным климатом на открытом воздухе.