Значение iс должно быть принято следующее:

1) 125 кА  для всех реакторов с горизонтальным расположением фаз и для всех реакторов с номинальным током, равным или больше 1000 А, при номинальном индуктивном сопротивлении, равном или превышающем 0,25 Ом;

2) 90 кА  для реакторов с вертикальным и ступенчатым расположением фаз с номинальным током меньше 1000 А, при номинальном индуктивном сопротивлении, равном или превышающем 0,40 Ом;

3) 70 кА  для всех остальных реакторов.

Максимальное мгновенное значение тока электродинамической стойкости, применительно к которому выполняются расчеты и производятся испытания на электродинамическую стойкость, должно определяться по формуле

i_ДИН = 2,55I_К,ДОП, (3.3)

где i_ДИН  ток динамической стойкости для одинарных реакторов,

а также для сдвоенных реакторов при протекании тока в одной ветви.

Наибольшая допустимая продолжительность КЗ (допустимое время действия тока термической стойкости t_T) должна быть не менее 3 с для реакторов на номинальный ток до 630 А включительно, 6 с для реакторов на номинальный ток свыше 630 А.

3.3 Методика выбора токоограничивающих реакторов

3.3.1 В зависимости от места установки реакторы выбирают:

1) по номинальному напряжению;

2) по номинальному току;

3) по индуктивному сопротивлению.

3.3.2 Для применения в ГРУ ТЭЦ применяются реакторы внутренней установки, для питания местных потребителей на блочных ТЭЦ и на подстанциях  реакторы наружной установки.

3.3.3 Номинальное напряжение реактора U_НОМ,LR, кВ, должно соответствовать номинальному напряжению установки U_УСТ:

U_УСТ  U_НОМ,LR. (3.4)

3.3.4 Номинальный ток одинарного реактора (или ветви сдвоенного реактора) I_НОМ,LR, А, не должен быть меньше максимального длительного тока нагрузки цепи I_max, в которую от включен:

I_max  I_НОМ,LR. (3.5)

3.3.5 Номинальный ток секционного реактора определяют по режиму наибольшего фактического перетока мощности между секциями (например, в случае отключения генератора или трансформатора связи).

Обычно максимальный длительный ток I_max,LRK, А, протекающий через секционный реактор (например, через реактор LRK на ГРУ ТЭЦ  рисунок 3.1), определяют по формуле:

(3.6)

где I_НОМ,G  номинальный ток генератора (G1 или G2), А;

S_НОМ,G  номинальная мощность генератора, кВА;

U_НОМ,G  номинальное напряжение генератора, кВ.

3.3.6 Номинальный ток линейного реактора (LR1 на рисунке 3.1) и группового реактора (LR2 на рисунке 3.1) I_max,LR1,2, А, определяют по формуле:

(3.7)

где S_max  максимальная мощность нагрузки, подключенной через

реактор, кВА;

U_НОМ  номинальное напряжение сети, кВ.

3.3.7 При выборе индуктивного сопротивления секционного реактора, установленного на ГРУ ТЭЦ, принимают наибольшее значение из указанных в каталоге для намеченного типа реактора.

Например, при U_НОМ,LR= 10 кВ, I_НОМ,LR= 4000 А для ректора внутренней установки по данным таблицы 3.1 примем х_НОМ,LR= 0,18 Ом (реактор типа РБДГ 10-4000-0,18У3).

3.3.8 Расчет индуктивного сопротивления линейного реактора выполняют на основании:

а) допустимого значения тока КЗ за реактором;

б) допустимого падения напряжения в реакторе в рабочем режиме.

Расчет индуктивного сопротивления ведут в следующем порядке [5].

1. Определяют результирующее сопротивление цепи КЗ до места установки реактора (до точки К1  рисунок 3.4), Ом,

(3.8)

где U_СР  среднее номинальное напряжение сети, кВ [3];

 начальное значение периодической составляющей тока трехфазного

КЗ в точке К1, кА.

Пусть U_СР = 10,5 кВ; = 4,0 кА; тогда 1,52 Ом.

а)	б)
а  поясныющая схема б  схема замещения

Рисунок 3.4  Выбор токоограничивающего реактора

2. Определяют требуемое сопротивление цепи КЗ для снижения тока КЗ до величины

(3.8)

где  наименьшее значение требуемого тока КЗ за реактором

(в точке К2), кА, определенного по двум условиям:

а) исходя из отключающей способности выключателя Q (рисунок 3.4, а), устанавливаемого в комплектных РУ

(3.9)

где I_{ОТКЛ,НОМ}  номинальный ток отключения выключателя, кА: наиболь-

ший ток (действующее значение периодической состав-

ляющей) в момент размыкания контактов, на отключение

которого рассчитан выключатель при нормированных ус-

ловиях его коммутационной способности;

_*НОРМ  нормированное процентное содержание апериодической

составляющей, %: наибольшее допустимое по коммутацион-

ной способности выключателя отношение (выраженное в

процентах) апериодической составляющей к амплитуде

периодической составляющей номинального тока отключе-

ния выключателя в момент размыкания контактов;

  время от момента возникновения короткого замыкания до

момента прекращения соприкосновения дугогасительных

контактов с добавлением минимального времени действия

релейной защиты 0,01 с;

Т_а  постоянная времени затухания апериодической составляю-

щей тока КЗ, с; в учебных расчетах принять для ветвей, за-

щищенных реакторами с номинальным током 1000 А и вы-

ше: Т_а = 0,23 с; с номинальным током 630 А и ниже Т_а = 0,1 с

[5, с. 111].

 = t_{С.В,ОТКЛ} + 0,01, (3.10)

где t_{С.В,ОТКЛ}  собственное время отключения выключателя, с: интервал

времени от момента подачи команды на отключение до

момента прекращения соприкосновения дугогасительных

контактов.

Номинальный ток отключения выключателя определяется по каталожным данным. Например для выключателя типа ВВУ-СЭЩ-П5-10-20/1000 У2 (выключатель вакуумный унифицированный, товарный знак  СЭЩ, пружинно-моторный привод, вариант конструктивного исполнения 5, номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток отключения 20 кА, номинальный ток 1000 А, климатическое исполнение и категория размещения У2) основные технические параметры приведены в [10].

Нормированное процентное содержание апериодической составляющей определяется по каталожным данным выключателей, а в случае отсутствия данных  по рисунку 3.5 (ГОСТ Р 525652006);

Рисунок 3.5  Нормированное процентное содержание

апериодической составляющей номинального тока отключения

б) исходя из обеспечения термической стойкости силовых кабелей электросети

(3.11)

где q_СТАНД  стандартное сечение кабеля, мм²;

С_Т  расчетный параметр, равный для кабелей до 10 кВ:

а) с медными жилами  140 Ас^0,5/мм²;

б) с алюминиевыми жилами  90 Ас^0,5/мм²;

t_ОТКЛ = t_РЗ + t_ОТКЛ,В, (3.12)

где t_РЗ  выдержка времени релейной защиты, с;

t_ОТКЛ,В  полное время отключения выключателя, с: интервал времени от

момента подачи команды на отключение до момента погасания

дуги во всех полюсах.

3. Определяют требуемое сопротивление реактора, Ом,

(3.13)

4. По каталогу подбирается реактор с Х_НОМ,LR  Х_ТРЕБ,LR, Ом. Номинальные параметры выбранного реактора записываются в таблицу.

3.3.9 После выбора реактора рассчитывают ток при КЗ за реактором в точке К2 (рисунок 3.4).

(3.14)

(3.15)

(3.16)

где k_УД  ударный коэффициент; в учебных расчетах принять для ветвей,

защищенных реакторами с номинальным током 1000 А и выше:

k_УД = 1,956; с номинальным током 630 А и ниже k_УД = 1,904

[5, с. 111].

3.3.10 Выбранный реактор проверяется:

а) по потере напряжения U_P,% в рабочем режиме

(3.17)

(3.18)

где I_РАБ  ток через реактор в рабочем режиме работы, А;

sin cоответствует коэффициенту мощности нагрузки реактора.

Допустимая потеря напряжения состсвляет:

 в рабочем нормальном режиме U_P,%  2,5 %;

 в рабочем утяжеленном режиме U_P,%  5,0%;

б) на электродинамическую стойковть в режиме КЗ по условию

(3.19)

в) на термическую стойкость в режиме КЗ:

(3.20)

где В_Т  нормированное значение теплового импульса, А²с;

В_К  расчетное значение теплового импульса при КЗ за реактором, А²с;

г) проверяется величина остаточного напряжения на шинах 6-10 кВ при КЗ за реактором, кВ,

(3.21)

Для обеспечения условия самозапуска двигателей необходимо, чтобы выполнялось условие: U_OCT  (0,650,7)U_HOM.

3.3.11 Выбор индуктивного сопротивления ветви сдвоенного реактора выполняют аналогично выбору реактивного сопротивления одинарного реактора, так как при КЗ за реактором последний оказывается в одноцепном режиме и сопротивление ветви соответствует сопротивлению одинарного реактора. Потеря напряжения на сдвоенном реакторе в рабочем режиме при одинаковых токах в ветвях:

(3.22)

где k_C  коэффициент связи.

Величину Х_Р,% определяют по выражению (3.18), где I_НОМ,LR  номинальный ток ветви сдвоенного реактора, А.

3.4 Индивидуальное задание

Выбрать токоограничивающий реактор из числа представленных на рисунке 3.6 в соответствии вариантом задания.

Рисунок 3.6  Расчетная схема

Варианты задания указаны в таблице 3.4.

Таблица 3.4  Варианты задания

Вари- ант	Реактор по рисунку 3.6	Установка реактора	Выключатель	Нагрузка одной ветви, А	cos одной ветви	Материал и сечение жил кабеля, мм2	, кА	tРЗ, с
1	LR1	наружн.	Q1	600	0,7	Cu, 150	30	1
2	LR2	внутр.	Q2	900	0,8	Al, 240	35	2
3	LR3	наружн.	Q3	1500	0,9	Cu, 185	40	3
4	LR1	внутр.	Q4	1900	0,7	Al, 185	30	1
5	LR2	наружн.	Q5	2400	0,8	Cu, 120	35	2
6	LR3	внутр.	Q6	3000	0,9	Al, 150	40	3
7	LR1	наружн.	Q1	600	0,7	Cu, 120	30	1

Продолжение таблицы 3.4

Вари- ант	Реактор по рисунку 3.6	Установка реактора	Выключатель*	Нагрузка одной ветви, А	cos одной ветви	Материал и сечение жил кабеля, мм2	, кА	tРЗ, с
8	LR2	внутр.	Q2	900	0,8	Al, 240	35	2
9	LR3	наружн.	Q3	1500	0,9	Cu, 150	40	3
10	LR1	внутр.	Q4	1900	0,7	Al, 185	30	1
11	LR2	наружн.	Q5	2400	0,8	Cu, 120	35	2
12	LR3	внутр.	Q6	3000	0,9	Al, 185	40	3
13	LR1	наружн.	Q1	600	0,7	Cu, 150	30	1
14	LR2	внутр.	Q2	900	0,8	Al, 240	35	2
15	LR3	наружн.	Q3	1500	0,9	Cu, 120	40	3

*)  Параметры выключателей приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5  Выключатели вакуумные по [10], [11]

Наименование параметров	ВВУ-СЭЩ-П5-10-20/630	ВВУ-СЭЩ-П5-10-20/1000	ВВУ-СЭЩ-П5-10-20/1600	ВВУ-СЭЩ-П-10-31,5/2000	ВВУ-СЭЩ-П-10-31,5/2500	ВВУ-СЭЩ-П-10-31,5/3150
1 Обозначение в таблице 3.4	Q1	Q2	Q3	Q4	Q5	Q6
2 Номинальное напряжение, кВ	10	10	10	10	10	10
3 Номинальный ток, А	630	1000	1600	2000	2500	3150
4 Номинальный ток отключения, кА	20	20	20	31,5	31,5	31,5
5 Номинальные токи включения, кА: а) эффективное значение периодической составляющей б) амплитудное значение	20 50	20 50	20 50	31,5 79	31,5 79	31,5 79
6 Предельные сквозные токи, кА а) начальное действующее значение периодической составляющей б) наибольший пик	20 50	20 50	20 50	31,5 79	31,5 79	31,5 79
7 Собственное время включения, мс, не более	50	50	50	50	50	50

Продолжение таблицы 3.5

Наименование параметров	ВВУ-СЭЩ-П5-10-20/630	ВВУ-СЭЩ-П5-10-20/1000	ВВУ-СЭЩ-П5-10-20/1600	ВВУ-СЭЩ-П-10-31,5/2000	ВВУ-СЭЩ-П-10-31,5/2500	ВВУ-СЭЩ-П-10-31,5/3150
8 Собственное время отключения, мс	30	30	30	30	30	30
9 Полное время отключения, мс, не более	50	50	50	50	50	50

Нормативные ссылки

ГОСТ 14794-79*. Реакторы токоограничивающие бетонные. Технические условия.

ГОСТ 15150-69. Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды.

ГОСТ 687-78. Выключатели переменного тока на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия.

ГОСТ Р 52565-2006. Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ. Общие технические условия.

Список рекомендуемой литературы

1. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций [Текст]: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов.  4-е изд., перераб. и доп.  М.: Энергоатомиздат, 1989.  608 с., ил.  ISBN 5-283-01086-4.

2. Сухие трансформаторы и реакторы [Электронный ресурс]: каталог /разраб. ЗАО «ЭнергомашУралэлектротяжмаш».  Екатеринбург, 2010. URL: http://www.uetm.ru (дата обращения 21.08.2010).

3. Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору электрооборудования РД 153-34.0-20.527-98 /Под ред. Б.Н. Неклепаева. [Текст].  М,: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004. 152 с., ил. ISBN 5-93196-081-3

4. Электрическая часть станций и подстанций [Текст]: Учеб. для вузов /А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др.; Под ред. А.А. Васильева.  2-е изд., перераб. и доп.  М.: Энергоатомиздат, 1990.  576 с., ил.

ISBN 5-283-01020-1.

5. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций [Текст]: Учебник для студ. сред. проф. образования /Л.Д. Рожкова, Л.К. Карнеева, Т.В. Чиркова.  4-е изд., стер.  М.: Издательский центр "Академия", 2007.  448 с., ил.  ISBN 978-5-7695-4150-6.

6. Гук Ю.Б. Проектирование электрической части станций и подстанций [Текст]: Учеб. пособие для вузов /Ю.Б.Гук, В.В. Кантан, С.С. Петрова.  Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1985.  312 с., ил.

7. Околович М.Н. Проектирование электрических станций: Учебник для вузов.  М.: Энергоиздат, 1982.  400 с., ил.

8. Чунихин А.А. Электрические аппараты: Общий курс [Текст]: Учебник для вузов.  3-е изд., перераб. и доп.  М.: Энергоатомиздат, 1988.  720 с., ил.  ISBN 5-283-00499-6.

9. Сборник задач и упражнений по электрической части электростанций и подстанций. Часть 1 /Под. ред. Б.Н. Неклепаева и В.А. Старшинова.  М.: Издательство МЭИ, 1996.  256 с., ил.  ISBN 5-7046-0156-1.

10. Выключатели вакуумные серии ВВУ-СЭЩ-П5(6)(8): [Электронный ресурс]: Техническая информация ТИ-167-2009. Версия 1.3 /разраб. ЗАО "Группа Компаний "ЭлектрощитТМ Самара".  Самара, 2009. URL: http://www.electroshield.ru (дата обращения 21.08.2010).

11. Выключатели вакуумные серии ВВУ-СЭЩ-10: [Электронный ресурс]: Техническая информация ТИ-093-2010. Версия 1.3 /разраб. ЗАО "Группа Компаний "ЭлектрощитТМ Самара".  Самара, 2009. URL: http://www.electroshield.ru (дата обращения 21.08.2010).

20