1. Определение токов короткого замыкания для выбора аппаратов и проводников

В электроустановках напряжением до 1 кВ и выше при определении токов КЗ следует исходить из следующего:

1. Все источники в расчётной точке КЗ работают одновременно с номинальной нагрузкой.

2. Все синхронные машины имеют автоматические регуляторы напряжения.

3. При КЗ ток имеет наибольшее значние.

4. ЭДС всех источников совпадают по фазе.

5. Расчётное напряжение принимается на 5 % выше номинального напряжения сети.

6. В электроустановках выше 1 кВ принимают в качестве расчётных индуктивные сопротивления электрических машин, трансформаторов, воздушных и кабельных линий и т.д.

7. В электроустановках до 1 кВ в качестве расчётных принимают активные и индуктивные сопротивления всех элементов цепи.

Выбор предохранителей 6 – 10 – 35 кВ

Выбираем для защиты трансформаторов в ТП предохранители типа ПКТ из условий отстройки от максимального рабочего тока и от броска тока намагничивания при включении трансформатора на холостой ход:

I_рабТ = S_т / √3 *U_ном

По второму условию принимают номинальный ток плавкой вставки равным:

I_пл.вст. = 2,0I_рабТ

Выбираем предохранитель с номинальным током большим рассчитанного 1_Пл.вст- По времятоковой характеристике оцениваем время плавления при двухфазном КЗ за трансформатором.

3. Выбор высоковольтных выключателей

К установке принимаются выключатели удовлетворяющие следующим условиям:

1) номинальный ток выключателя должен быть больше или равным расчетному току линии:

I ном — I норм,расч '

где 1_НОМ - номинальный ток выключателя, А;

I_{НОрм.расч} - расчетный ток нормального режима линии, А;

2) номинальное напряжение выключателя должно быть больше или равным напряжению сети:

U_ном — U _{сети.но.м} ,

где U_ном - номинальное напряжение выключателя,кВ;

_{U сети,ном} ~ номинальное напряжение сети, кВ;

3) выключатель должен проходить по отключающей способности периодической составляющей тока КЗ:

I_ntоткл ≤ I _{откл.норм}

где I_ntоткл - величина периодической составляющей тока КЗ в момент времени I_откл, кА;

1_{откл.норм} - номинальный ток отключения выключателя, кА;

I_{ntоткл ═} I_n0 e ^{–tоткл/Ta}

где t_откл - расчетная продолжительность КЗ, с, по условиям РЗА;

4) выключатель должен быть проверен на электродинамическую стойкость:

i_пр.скв ≥ i _уд ,

где 1_пр._скв - наибольший пик предельного сквозного тока, кА;

5) выключатель должен быть проверен на термическую стойкость:

I²_термt_откл ≥ В_к,

где I_терм - нормированный ток термической стойкости, кА;

В_к - интеграл Джоуля с пределами интегрирования 0 и I_откя,кА²-с;

В_к=I²_n0(t_откл + Т_а).

4. Выбор измерительных трансформаторов тока

Устанавливаемые трансформаторы тока должны удовлетворять следующим условиям:

1) номинальный ток трансформатора тока должен быть больше или равным расчетному току линии:

I_ком ≥ I _{норм.расч};

2) номинальное напряжение трансформатора тока должно быть больше или равным напряжению сети:

U_ном ≥ U _{сети,расч};

3) трансформатор тока должен быть проверен на электродинамическую стойкость:

k_дин√2I_1ном ≥ i_уд,

где k_дин - кратность электродинамической стойкости;

I\_ном - номинальный первичный ток, А;

4) трансформатор тока должен быть проверен на термическую стойкость:

(k_mI_1ном)²t_m≥В_к, .

где k_т - кратность термической стойкости;

t_m - допустимое время термической стойкости, с;

5) класс точности трансформатора тока должен соответствовать условиям его применения. Трансформаторы тока класса 0,5 применяются для присоединения счетчиков коммерческого учета, класса 1 - для всех технических измерительных приборов, классов 3 и 10 -для релейной защиты.

5. Выбор выключателей нагрузки

Выключатель нагрузки - это электрические аппараты, предназначенные для включения и отключения нагрузочных токов цепей, вплоть до номинальных токов аппаратов. Выключатели нагрузки не способны отключать токи КЗ. Эти функции передаются на последовательно включаемые предохранители или на выключатели головных участков сети. Конструкция существующих выключателей нагрузки базируется на конструкции разъединителей. Отличие состоит в наличии маломощного газогенерирующего дугогасительного устройства со сменными газогенерирующими вкладышами из органического стекла.

Устанавливаемые выключатели нагрузки должны удовлетворять следующим условиям:

1) номинальное напряжение выключателя нагрузки должно быть больше или равным напряжению сети:

U_ном ≥ U_{сети,ном};

2) номинальный ток выключателя нагрузки должен быть больше или равным расчетному току линии:

I_ном ≥ I_{норм.расч} ;

3) устанавливаемый выключатель нагрузки должен выдерживать перегрузку линии в авар, режиме:

I_ном ≥ I_{раб ,н б} ,

4) выключатель нагрузки должен быть проверен на электродинамическую стойкость:

i_дин ≥ i_уд;

5) выключатель нагрузки должен быть проверен на термическую стойкость:

I²_{терм откл} ≥ В_к;

6. Выключатели 0,4 кВ

Устанавливаемые выключатели на НН должны удовлетворять следующим условиям:

1) номинальное напряжение выключателя должно быть больше или равным напряжению сети:

U_ном ≥ U_{сети.ном};

2) номинальный ток выключателя должен быть больше или равным расчетному току линии:

I_ном ≥ I_{норм,расч};

3) устанавливаемый выключатель должен выдерживать перегрузку линии (коэффициент перегрузки k_n):

I_ном≥I_раб.нб;

4) вводной выключатель должен быть проверен на электродинамическую стойкость:

I_дин ≥ i_уд;

5) номинальный ток отключения вводного выключателя должен быть больше или равен трехфазному току КЗ в начальный момент времени:

I_{откл.ном} ≥ I_пО .

7. Силовые трансформаторы.

Расчетная номинальная мощность трансформатора, кВА:

S_ном.р. = S_р(8)/N*K_з ,

где S_р(8) - расчетная нагрузка за наиболее загруженную смену, кВА;

N - число трансформаторов на ТП;

К₃ - коэффициент загрузки, принимаемый:

0,65-ь 0,7 - для двухтрансформаторных ТП при преобладании

потребителей I и II категорий;

0,9-ь 0,95 - для однотрансформаторных ТП при преобладании

потребителей III категории.

Принимается к установке трансформатор большей мощности. Проверяем трансформатор по перегрузочной способности при аварийном отключении второго трансформатора, без учёта потребителей 3-й категории: 1,4S_НОМ ≥ S_Р.

8. Выбор и проверка трансформаторов напряжения

Трансформаторы напряжения должны быть выбраны по номинальному напряжению первичной цепи, классу точности и схеме соединения обмоток: U_ном ≥ U_сети; S_ном ≥ S_р.

"