17 Выбор оборудования тп1

В соответствии с Правилами устройства электроустановок аппараты выбирают по условиям нормального режима работы, а затем проверяют по параметрам режима к.з. Расчет начинают с определения рабочих токов, токовк.з. и других расчетных условий. Затем по каталогам или справочникам подбирают тип аппарата с учетом его назначения, особенностей работы и др. Расчетные значения сопоставляют с соответствующими номинальными и другим параметрами выбираемых аппаратов.

При расчете рабочих токов обычно рассматривают наиболее тяжелые условия работы оборудования и определяют максимальные рабочие токи, соответствующие этим условиям.

Перед расчетом токов к.з. необходимо определить точки, в которых при коротких замыканиях аппараты находятся в наиболее тяжелых режимах. Для проверки аппаратов на термическую стойкость рассчитывают токи установившихся трехфазных к.з. в зависимости от того, какое из них приводит к большему нагреву с учетом продолжительности протекания тока.

На динамическую стойкость аппараты проверяют по значению ударных токов к.з.

Для проверки выключателей на отключающую способность в качестве расчетного следует принимать ток трехфазного к.з. установившегося режима, а в сетях с большими токами замыкания на землю (с заземленной нейтралью) – большее из значений тока трехфазного ил однофазного к.з. на землю.

Аппараты, защищенные плавкими предохранителями, не проверяют на термическую стойкость, а со вставками на номинальный ток до 60 А не контролируют на электродинамическую стойкость.

При выборе аппаратов по условиям нормального режима с учетом конструкции и рода установки сравнивают номинальное напряжение U_н.а. и номинальный ток I_н.а. аппарата с параметрами сети в месте установки аппарата:

U_н.а ≥ U_н.сети ; (17.1)

I_н.а. ≥ I_{н.сети ,} (17.2)

где U_н.сети – напряжение сети в месте установки аппарата; I_н.сети - максимальный ток в месте установки аппарата.

Для разрядников, трансформаторов напряжения и предохранителей номинальное напряжение аппарата должно быть равно номинальному напряжению установки U_н.а = U_н.сети .

Электродинамическая стойкость характеризуется максимально допустимым током данного аппарата i_max(I_max), указанным в паспорте. Этот ток должен быть больше ударного тока при трехфазном к.з. i_y⁽³⁾ (I_y) в месте установки аппарата:

i_max ≥ i_y⁽³⁾ ; (17.3)

I_max ≥ I_y , (17.4)

где i_max , i_y или I_max , I_y – соответственно амплитудные и действующие значения токов.

Термическая стойкость обеспечивается, если температура частей аппарата при к.з. не превышает предельно допустимого значения для кратковременного режима. На практике сравнивают значения, пропорциональные количеству выделяемой теплоты, используя следующее неравенство:

I²_T t_T ≥ I²_П t_ПР , (17.5)

где I_T – ток термической стойкости аппарата в течение допустимого времени к.з.; t_T – время протекания тока к.з.; I_П - периодическая составляющая тока к.з.; t_ПР – приведенное время к.з., за которое ток I_П оказывает такое же тепловое воздействие, как изменяющийся ток к.з. за время его фактического прохождения.

Электродинамическая и термическая стойкость трансформаторов тока во многих случаях задается в каталогах кратностью электродинамической k_д и термической k_т стойкости, при этом

i_max = k_д √2 I_1н ≥ i_y⁽³⁾ ; I²_T t_T = (k_т I_1н) ≥ I²_П t_ПР (17.6)

Для выключателей и разъединителей в каталогах обычно приводят десяти – (I₁₀) или пятисекундный (I₅) ток термической стойкости, а для трансформаторов тока – односекундный (I₁):

I₁₀ ≥ I_уст √ t_ПР/10

I₅ ≥ I_уст √ t_ПР/5 (17.7)

I₁ = k₁ I_1н ≥ I_уст √ t_ПР

где k₁ – кратность термической стойкости по отношению к первичному номинальному току трансформатора; I_уст – установившийся ток к.з.

Коммутирующие аппараты также проверяют по отключающей способности.

В соответствии с ПУЭ выключатели на напряжение выше 1кВ следует выбирать по отключающей и включающей способностям. При этом

I_откл ≥ I_кmax; I_{вкл max} = k_уд √2 I_по; I_вкл ≥ I_по (17.8)

I_откл – номинальный ток отключения; I_кma – максимальный отключаемый ток; I_{вкл max} , I_вкл – соответственно амплитудное и действующее значения периодической составляющей номинального тока включения; I_по – действующее значение периодической составляющей начального тока к.з.

При проверке предохранителей на отключающую способность в качестве расчетного тока принимают значение I_по без учета токоограничивающей способности предохранителя.

Короткозамыкатели выбирают по предельному току при включении на к.з.:

i_вкл > i_y, (17.9)

где i_y – ударный ток однофазного или двухфазного к.з., на который включается короткозамыкатель.

Отделители и разъединители проверяют по режиму отключения ил включения тех элементов цепей, в которых используют рассматриваемые коммутирующие аппараты.

Измерительные трансформаторы дополнительно выбирают по классам точности с учетом фактической нагрузки их вторичных обмоток. Для соблюдения класса точности необходимо, чтобы нагрузка их вторичных обмоток не превышала допустимую для данного класса точности.

Z_2н ≥ Z₂; S_2н ≥ S₂ (17.10)

Обычно по допустимым сопротивлениям выбирают трансформаторы тока, а по допустимым мощностям – трансформаторы напряжения.

Вторичные обмотки измерительных трансформаторов подсчитывают по мощности, потребляемой измерительными приборами и реле, подсоединенными к ним. Эти мощности указаны в каталогах на измерительные приборы и реле. Так как вторичные обмотки могут быть нагружены неодинаково, то класс точности определяют по наиболее нагруженной фазе. Необходимо учитывать также сопротивление контрольного провода.

Изоляторы, на которых крепят шины, проверяют по допустимой механической нагрузке, действующей на изолятор.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания по расчету нагрузок в сетях 0,38-10 кВ сельскохозяйственного назначения. /Руководящие материалы по проектированию электроснабжения сельского хозяйства (РУМ).-М.: Сельэнергопроект, 1981.-101с.

2. Методическое указание к дипломному проектированию: Оценка экономической эффективности инженерных разработок. - Челябинск. ЧГАУ, 1994. - 56 с.

3. Будзко И. А., Зуль Н. М. Электроснабжение сельского хозяйства. -М.: Агропромиздат, 1990.-496 с.

4. Мякинин Е. Г. Методические указания по теме 'Компенсация реактивной мощности в сельских электрических сетях. -Челябинск.: РИО ЧГАУ, 1991. -22 с.

5. Методические указания по выбору установленной мощности силовых трансформаторов на одно и двух трансформаторных подстанциях в электрических сетях с/х назначения. (РУМ). -М.: сельэнергопроект, 1987, август.-32 с.

6. Методические указания по обеспечению при проектировании нормативных уровней надежности электроснабжения с/х потребителей (РУМ). - М.: Сельэнергопроект, 1986, -32 с.

7. Будзко И. А., Левин М. С. Электроснабжение сельскохозяйственных предприятий и населенных пунктов.- М.: Агропромиздат, 1985.-320 с.

8. Правила устройства электроустановок (ПУЭ). -М.: Энергоатомиздат, 1986. -640 с.

9. Руководство по выбору и расчету защит электрических сетей напряжением до 1000 В от аварийных токов. -Челябинск, 1983.

10. Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: Т.1 Электроснабжение/Под. общ. ред. А. А. Федорова. - М.: Энергоатомиздат, 1986. -568 с.

11. Справочник по проектированию электросетей в сельской местности. /Под ред. П.А.Каткова, В.И. Франгуляна. М.: Энергия 1980. - с.

12. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. - М.:Энергоатомиздат, 1989 - 608 с.