Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Электроснабжение. Выбор и проверка токоведущих частей и коммутационных аппаратов. Методические указания к практическим и курсовой работам
.pdf
41
норм
2
э
э
I
200
q 142,85 мм .
J 1,4
При этом кабели небольшой длины проверяют по току при КЗ в начале
кабеля; одиночные кабели со ступенчатым сечением по длине проверяют по
току при КЗ в начале каждого участка. Два параллельных кабеля и более
проверяют по токам при КЗ непосредственно за пучком кабелей, то есть с
учетом разветвления тока КЗ.
Пример 6 Задание. Выбрать сечение кабеля в цепи линии 10 кВ, присоединенной к групповому реактору (см. пример 1 и рис. 6); I
I
= 310 A. Кабель прокладывается в кабельном полуэтаже закрытого распре-
maх
делительного устройства , = 30°С, Т
= 4500 ч.
max
=200 А
норм
Решение. Выбираем кабель марки ААГ, 10 кВ, трехжильный. Определяем экономическое сечение:
По условиям монтажа принимаем два кабеля по 95 мм2, I
доп.ном
=155 А. По
табл. 1.3.3 [6] поправочный коэффициент на температуру воздуха 0,93, тогда
длительно допустимый ток на два кабеля I
= 0,93 155 2 = 288,3 А, что меньше
доп
I
=310 А, поэтому увеличиваем сечение до 120 мм2; I
max
I
=0,93 185 2 = 344,1 А, что больше I
доп
В конкретных условиях при известной длительности наибольшей нагруз-
ки можно учесть допустимую перегрузку кабелей (табл. 1.3.1 и 1.3.2 ПУЭ) и
принять меньшее сечение.
Для проверки термической стойкости определяем ток КЗ за пучком из
двух кабелей (§ 1.4.17 ПУЭ).
доп.ном
= 310 А.
max
=185 А;
42
3
0
r r l 0,28 50 10 0,014 Ом.
2
2
рез
Z 0,32 0,002 0,007 0,322 Ом.
Рис. 6. Расчетные зоны по токам КЗ станций типа ТЭЦ
По примеру 1 x
= 0,32 Ом, по табл. 3.3 [5] х0 = 0,08 Ом/км. Примем дли-
рез
ну кабеля 50 м, тогда результирующее сопротивление увеличится всего на
0,08 50 10-3= 0,004 Ом. Если учесть активное сопротивление, то по табл. 5.32 [9]
r0 = 0,28 Ом/км, тогда
С учетом параллельного соединения кабелей полное результирующее со-
противление
Ток КЗ за пучком кабелей
43
п,0
10,5
I 18,82 кА.
3 0,322
2 2 2
k п,0 отк a
B I t T 9,41 1,2 0,23 126,62 кА с.
6
к
mi2n
B
126,62 1
q 1120,5 мм
С 10,0
ном.сетном
UU
расч.номно м
II
расч.продномПГ
IIk
удс.пр
ii
ктер
2
тер
ВtI
сетином
UU
По каждому кабелю проходит ток КЗ 18,82/2=9,41 кА, тогда тепловой им-
пульс тока КЗ
Минимальное сечение по термической стойкости
где С=100 по табл. 3.14 [5]. Таким образом необходимо принять сечение каждого кабеля 120 мм2.
Выбор рубильников
Производится:
по напряжению установки:
по току нагрузки:
;
;
;
по конструктивному исполнению;
по электродинамической стойкости:
по термической стойкости:
Начальный ток I
ской стойкости I
тер
, t
, предельный сквозной ток i
ном
приводятся в каталогах и справочниках.
тер
.
;
, ток и время термиче-
пр.с
Выбор предохранителей
Производится:
по напряжению установки:
;
44
расч.номно м
II
расч.продномПГ
IIk
ном.сетном
UU
расч.номно м
II
расч.продномПГ
IIk
0ппном.откл
III
ном.откл
I
п
I
0пп
II
удвкл
ii
по току предохранителя (основания):
;
;
по номинальному току плавкой вставки.
Номинальный ток плавкой вставки выбирается так, чтобы в нормальном
режиме и при допустимых перегрузках отключение не происходило, а при длительных перегрузках и КЗ цепь отключалась быстрее. При этом соблюдались
условия избирательности защиты.
Номинальный ток предохранителя согласуется с выбранным номиналь-
ным током плавкой вставки.
Предохранители, выбранные по нормальному режиму, проверяются по
предельно отключаемому току:
I
откл.ном
≥ Iпо.
Предохранители также проверяются на соответствие время-токовых ха-
рактеристик токоограничения заданным условиям защищаемой цепи.
Выбор автоматических выключателей
Производится:
по напряжению установки:
по роду тока и его величине:
;
;
;
по конструктивному исполнению;
по коммутационной способности:
,
где
– ток предельной коммутационной способности автомата;
– ток
КЗ в момент расхождения контактов (если в расчете отсутствует, то принимают
);
по включаемому току:
,
45
вкл
i
ктер
2
тер
ВtI
ном.сетном
UU
расч.номно м
II
расч.продномПГ
IIk
ном.сетном
UU
расч.номно м
II
расч.продномПГ
IIk
где
– амплитудное значение номинального тока включения;
по термической стойкости:
,
где I
I
тер
– ток термической стойкости автомата (если не задан, то принимают
тер
= I
откл.ном
); t
– время термической стойкости, можно принять равным 1 с;
тер
по постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ
Т
≥ Т
а.ном
а,
где Т
– значение по каталогу (0,005 – 0,015).
а.ном
Выбор контакторов и магнитных пускателей
Производится:
по напряжению установки:
по роду и значению тока:
;
;
по мощности подключаемых электродвигателей: Р
по категории применения.
Коммутационные аппараты выше 1 кВ
Выбор разъединителей и отделителей
Производится:
доп
;
≥ Р
подкл
;
по напряжению:
по току:
;
;
;
по конструктивному исполнению;
46
0пскв.прудскв.пр
Ii;ii
ктер
2
тер
ВtI
устном
UU
нормном
II
maxном
II
0по тк
II
ном.сетном
UU
расч.номном
II
расч.продномПГ
IIk
пном.откл
II
аном.отклнормном.а
i100/I2i
по электродинамической стойкости:
по термической стойкости:
Короткозамыкатели выбираются по тем же условиям, но без проверки по
току нагрузки.
Выбор предохранителей:
Производится:
по напряжению установки:
по току:
;
;
по току отключения:
;
.
;
,
где I
– предельно отключаемый ток.
отк
Номинальный ток плавкой вставки выбирается по условиям защиты и селективности.
Выбор выключателей
Производится:
по напряжению:
по длительному току:
;
;
.
Проверку выключателей производят на симметричный ток отключения:
.
Затем проверяется возможность отключения апериодической составляю-
щей тока короткого замыкания:
где i
– номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в
а.ном
,
47
нор м
а
i
аном.а
ii
апнормном.откл
iI2)100/1(I2
0пвклудвкл
II;ii
вклуд
I2k
отключаемом токе для времени τ;
– нормированное значение содержания
апериодической составляющей в отключаемом токе, % (по каталогам или по
рис.4.33 [1]);
– апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхожде-
ния контактов τ; τ – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения
дугогасительных контактов:
τ=t
з.min
+ t
с.в
,
где t
=0,01 с – минимальное время действия релейной защиты; t
з.min
– соб-
с.в
ственное время отключения выключателя.
Если условие Iпτ ≤ I
откл.ном
соблюдается, а
, то допускается произ-
водить проверку по отключающей способности по полному току короткого замыкания:
.
По выключающей способности проверка проводится по условию:
,
где i
цепи выключателя; I
– наибольший пик тока включения (по каталогу); iуд – ударный ток КЗ в
вкл
– номинальный ток включения (действующее значение
вкл
периодической составляющей). Заводами-изготовителями соблюдается условие
i
вкл
=
, где kуд =1,8 – ударный коэффициент, нормированный для вы-
ключателей. Проверка по двум условиям необходима потому, что для конкретной системы kуд может быть более 1,8.
На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по опреде-
ленным сквозным токам КЗ:
48
0пскв.прудскв.пр
II;ii
скв.пр
i
скв.пр
I
ктер
2
тер
ВtI
Точка
КЗ
Источник
,0п
I
кА
,п
I
кА
y
i
кА
.a
i
кА
K1
G1,G2,G3
Система
2,2
2,21
9,67
2
2,01
9,67
6,04
6,12
22,08
1,94
2,38
0,69
,
где
– наибольший пик (ток электродинамической стойкости) по каталогу;
– действующее значение периодической составляющей предельного
сквозного тока КЗ (по каталогу).
На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому им-
пульсу тока КЗ:
.
Пример 7 Задание. Выбрать выключатель Q1 и разъединитель QS1 в
цепи генератора ТВФ-63-2, работающего на шины 10,5 кВ, и выключатель Q2 и
разъединитель QS2 в цепи блока с генератором ТВФ-120-2 (рис. 7). Расчетные
токи КЗ даны в таблице 4.
Рис.7. Упрощенная схема к примеру 7
Таблица 4
Расчетные токи КЗ
49
Суммарное значение
14,08
13,68
34,24
5,01
K2
G2
Система+ G1,G2
28,3
32
20,4
27,8
78,4
85,2
27,93
15,3
Суммарное значение
60,3
48,2
163,6
43,23
3
ном
нор
мн
м
но ом
P 63 10
4330 А;
3U cos 3 0,1 58
I
0,
3
ном
max
ном ном
P 63
4558 А.
3U 0,95cos 3 10,5 0,95 008
1
I,
п,0 a, y
22
a, к
I 32кА;I 17,8кА;i 85,2 кА;
i 15,3кА;В 32 (4 0,14) 4239 кА с
3
норм max
125 10
II
110
656А.
3
Решение. Выбор Q1 и QS1. Расчетные токи продолжительного режима
Расчетные токи КЗ принимаем по табл. 4:
Выбираем по каталогу выключатель маломасляный МГГ– 10– 5000– 45УЗ
(масляный генераторный, горшковый, 10 кВ, номинальный ток отключения 45 кА,
для умеренного климата, закрытой установки).
t
= 10 с.
тep
Выбираем разъединитель РВК-10-5000 по каталогу, i
= 200 кА; I
днн
= 70 кА;
тер
В ы б о р Q2, QS2. Расчетный ток продолжительного режима в цепи блока
«генератор – трансформатор» определяется по наибольшей электрической
мощности генератора ТВФ-120-2 (125 МВ∙А):
50
ном.сетном
UU
расч.прод1ном
II
удном1эд
iI2k
уддин
ii
Расчетные токи КЗ принимаем по табл. 4 с учетом того, что все цепи на
стороне ВН проверяются по суммарному току КЗ на шинах: I
I
= 13,68 кА; iy = 34,24 кА; i
пτ,
= 5,01 кА; Вк = 14,082 (0,18 + 0,14) = 63,44 кА2∙с.
aτ,
= 14,08 кА;
п,0
Выбираем по каталогу масляный баковый выключатель У-110-2000-40У1
(серия «Урал», 110 кВ, 2000 А, ток отключения 40 кА, для умеренного климата,
открытой установки). Привод к выключателю ШПЭ-44У1. Выбираем по каталогу
разъединитель типа РНДЗ-110/1000У1 (разъединитель для наружной установки,
двухколонковый, с заземляющим ножом, на 110 кВ, 1000 А). Привод – ПР-У1.
4. Выбор измерительных трансформаторов
Выбор трансформаторов тока
Трансформаторы тока выбирают:
по напряжению установки:
по току:
.
;
Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей;
по конструкции и классу точности;
по электродинамической стойкости:
;
,
где iуд – ударный ток КЗ по расчету; kэд – кратность электродинамической стойкости по каталогу; I
i
– ток электродинамической стойкости по каталогу.
дин
– номинальный первичный ток трансформатора тока;
1ном
Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока
определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства,
вследствие этого такие трансформаторы по этому условию не проверяются;
по термической стойкости:
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]