4.Выбор и проверка электрических аппаратов

Аппаратура высокого напряжения выбирается с учетом:

• номинального напряжения;

• допустимого тока по нагреву;

• роду установки (внутри или вне помещений).

1. Сторона высокого напряжения

Для стороны высокого напряжения в цепи трансформатора выберем выключатель У - 220 на 1000А. При выборе по номинальным параметрам должны соблюдаться сле­дующие условия:

При выборе по номинальным параметрам должны соблюдаться сле­дующие условия:

1. U_{раб. уст} U_ном.ап. (из паспорта)

220кВ≤220кВ

2. U_раб.max ≤ U_ном.ап.. (из паспорта)

3. I_раб.max=S/U√3=59*10³/220√3=154,83 А

154,83≤1000

В режиме К.З. проводится проверка аппаратов:

а) по отключающей способности (выключатели и высоковольтные предохраните­ ли);

б) по электродинамической устойчивости;

в) по термической устойчивости.

Допускается не проверять на термическую устойчивость аппараты в це­пях генераторов и главных трансформаторов, если обеспечена их электроди­намическая устойчивость.

Проверка отключающей способности выключателя

Отключающая способность выключателей нормируется следующими параметрами:

1. номинальным током отключения I_откл;

2. номинальным относительным содержанием апериодической состав­ляющей тока К.З. - β_н.

Номинальный ток отключения относится к моменту размыкания контак­тов выключателя:

t_откл=t_защ + t_с.в,

где t_защ - минимальное время действия защиты (0,01 с для дифференциаль­ной защиты и 0,5 с для МТЗ).

t_с.в. - собственное время отключения выключателя (из паспорта выключателя).

t_откл=0,5 + 0,06=0,56с.

Значение β_н=0 для практических расчетов принято в зависимости от t_откл из таблицы.

tоткл ,С	0,05	0,06	0,07	0,08	0,09	0,1	более 0,1
βном.	0,35	0,26	0,2	0,16	0,13	0,1	0,0

По полученному ранее расчетному значению периодической состав­ляющей тока К.З. I_nt находим апериодическую составляющую i_аt, по выражению

i_аt = γ_аt

где γ_аt - коэффициент затухания апериодической составляющей принять для удаленной точки К.З. равным 0,14.

Тогда: i_аt = 0,14_√ 2*14,86=2,9кА

Способность выключателя отключить полный ток К.З. с учетом аперио­дической составляющей проверяется соотношением

(

(_√ 2*14,86+2,9)≤ _√ 2*48(1+0) →23,91≤67,88

(из паспорта i_ампл=82кА)

где ; k_y принять 1,8.

I_{у расч}=_√ 2*1,8*14,86=37,82кА

Неравенство примет вид:

37,82кА ≤ 82кА

Термическую устойчивость аппарата завод характеризует номинальным током термической устойчивости , значения которого указаны в паспорте аппарата.

Аппараты в цепях генераторов и главных трансформаторов допускается не проверять на термическую устойчивость, если обеспечена их электродинамическая устойчивость.

2. Сторона низкого напряжения.

На стороне низкого напряжения рабочий ток:

I_раб.max=S/U√3=59*10³/2*10√3=1703,18 А.

Напряжение 10кВ. По номинальным параметрам подходит выключатель МГГ-10 2000 на 2000А.

Проверим аппарат в режиме КЗ.

По отключающей способности:

t_откл=0,5 + 0,15=0,65с. → β_н=0;

i_аt = 0,14_√ 2*2,684=0,53кА

Ток отключения из паспортных данных I_откл= 43,5кА;

(_√ 2*2,684+0,53)≤ _√ 2*43,5(1+0) →4,32 ≤ 61,5

Выключатель способен отключить полный ток короткого замыкания.

По электродинамической устойчивости:

k_y принимаем 1,8.

I_{у расч}=_√ 2*1,8*2,684=6,83кА

Неравенство примет вид:

6,83кА≤75кА

По термической устойчивости:

Термическую устойчивость аппарата завод характеризует номинальным током термической устойчивости , значения которого указаны в паспорте аппарата. Для выключателя МГГ-10-2000 он равен 30кА.

Термическая устойчивость проверяется по тепловому импульсу тока К.З. Вк. Аппарат считается термически устойчивым, если соблюдается условие

Вк<

Если принять периодический ток К.З. незатухающим, то тепловой импульс определяется по выражению

[A²*c]

где T_a принять равным 0,245

В_к=2,684²*(0,65+0,245)=6,44кА²*с

I_t²_ном*t_{T ном}=43,5²*5=9461,25кА²*с

6,44кА²*с ≤ 9461,25кА²*с