3 Выбор аппаратов

Электрические аппараты выбираются по расчётным условиям нормального режима с последующей проверкой на работоспособность в аварийных режимах. При этом расчётные величины должны быть меньшими или равными номинальным (каталожным) данным.

Все электрические аппараты выбираются по номинальному напряжению , роду установки (внутренняя или наружная), и конструктивному исполнению. По номинальному току выбираются те аппараты, по которым протекают рабочие токи. Это выключатели, разъединители, отделители, трансформаторы тока и предохранители. Кроме того, каждый аппарат в зависимости от его назначения выбирается по ряду специфических параметров.

(Л – 4 стр.29)

3.1 Выбор выключателей на вн и нн

Выключатели являются основными аппаратами в электроустановках. Они служат для отключения и включения цепей в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, не синхронная работа. Наиболее тяжёлой и ответственной операцией является отключение токов короткого замыкания и включение на существующее короткое замыкание. При выборе выключателей необходимо учесть 12 различных параметров, но т.к. заводом-изготовителем гарантируется определённая зависимость параметров, то для упрощения расчётов в учебном курсовом проекте допустимо производить выбор по следующим параметрам:

1. По напряжению: ,

где – номинальное напряжение сети, [кВ];

– номинальное напряжение аппарата, [кВ].

2. По току нагрузки:

,

где – наибольший рабочий ток, [А];

– номинальный ток аппарата, [А].

, (3.1.1)

где – номинальная мощность трансформатора, [кВ·А].

3. По электродинамической устойчивости:

,

где – ударный ток короткого замыкания в цепи выключателя, [кА];

– амплитудное значение предельного сквозного тока, [А].

4. По термической устойчивости:

,

где – расчётный тепловой импульс, [кА²·с];

– ток термической стойкости, [кА];

– длительность протекания тока термической стойкости, [с].

, (3.1.2)

где – ток короткого замыкания в начальный момент времени, [кА];

– время действия выключателя. Принимаем с.

– эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей токов короткого замыкания в секунду, [с]. Принимается по таблице №7 (стр.43).

5. По току отключения:

,

где – ток короткого замыкания на стороне ВН или НН

– наибольший ток отключения, [кА].

(Л – 2 стр.345)

1 Сторона низкого напряжения.

; (3.1.1)

= 25000/ *10= 1445,08 А.

На сборных шинах НН понизительной подстанции с трансформаторами

25 МВ∙А и выше Т_А = 0,045.

t_ОТК = 0,2 с.

. (3.1.2)

= 7,1 ² *(0,2 + 0,045) = 12,3 кА²∙с.

Составляем сравнительную таблицу расчетных данных и данных каталога.

Сравнительная таблица. Таблица 3.1.1

Условие выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
UСЕТ.НОМ ≤ UНОМ	UC = 10 кВ	UНОМ = 10 кВ
IНОМ,РАСЧ ≤ IНОМ	IНОМ,РАСЧ = 1445,08 А	IНОМ = 1600 А
iУД ≤ iПР.С	iУ = 11,3 кА	iПР.С = 20 кА
IПР.СВ ≤IПО	IПО = 5,09 кА	IПР.СВ = 20кА
ВК ≤ IT2 ∙ tT	ВК =10,6 кА2∙с	IT2 ∙ tT =1200 кА2∙с

Выбираем выключатель типа:

ВКЭ – 10 – 1600/20УЗ

Высоковольтный маломаслянный выключатель электромагнитный с Uном =10кВ, Iном =1600А, для работы в районах с умеренным климатом.

2 Сторона высокого напряжения.

. (3.1.1)

=25000/√3*110 = 131,2 А.

На шинах повышенного напряжения станций с трансформаторами 32 МВ·А и выше Т_А = 0,115.

t_ОТК = 0,2 с.

(3.1.2)

= 5,8 ²*(0,2+0,115) = 10,6 кА²∙с

Составляем сравнительную таблицу расчетных данных и данных каталога.

Сравнительная таблица. Таблица 3.1.2

Условие выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
UCЕТ,НОМ ≤ UНОМ	UC = 110 кВ	UНОМ = 110 кВ
IНОМ,РАСЧ ≤ IНОМ	IНОМ,РАСЧ = 131,2 А	IНОМ = 3150 А
iУ ≤ iПР.С	iУ = 12,9 кА	iПР.С =128 А
IПР.СВ ≤IПО	IПО = 4,16 кА	IПР.СВ = 50 кА
ВК ≤ IT2 ∙ tT	ВК = 12,3 кА2∙с	IT2 ∙ tT = 9408 кА2∙с

Выбираем выключатель типа:

ВВКБ – 110Б – 50/200 У1– выключатель воздушный для наружной установки на U_НОМ = 110 кВ, I_НОМ = 3150А, для работы в районах с умеренным климатом на открытом воздухе.