3. Расчетно – технологическая часть

3.1 Выбор электрических аппаратов

Электрические аппараты, изоляторы и токоведущие устройства работают в усло­виях эксплуатации в трех основных режимах: длительном, перегрузки (с повышенной на­грузкой, которая для некоторых аппаратов достигает значения до 1,4 номинальной) и короткого замыкания. Режим несимме­тричной работы в данном разделе не рассма­тривается.

В длительном режиме надежная работа аппаратов, изоляторов и токоведущих устройств обеспечивается правильным выбо­ром их по номинальному напряжению и току.

В режиме перегрузки надежная работа аппаратов и других устройств электрических установок обеспечивается ограничением зна­чения и длительности повышения напряже­ния или тока в таких пределах, при которых еще гарантируется нормальная работа элек­трических установок за счет запаса прочно­сти.

В режиме КЗ надежная работа аппара­тов, изоляторов и токоведущих устройств обеспечивается соответствием выбранных параметров устройств условиям термической и электродинамической стойкости. Для вы­ключателей, предохранителей и выключате­лей нагрузки добавляется условие выбора их по отключающей способности.

При выборе аппаратов и параметров то­коведущих устройств следует учитывать ме­ста установки (в помещении или на откры­том воздухе), температуру окружающей среды, влажность и загрязненность ее и высоту установки аппаратов над уровнем моря.

При составлении схемы для расчетов то­ков КЗ для каждого аппарата выбирают та­кой режим, при котором он находился бы в наиболее тяжелых, но реальных условиях работы. Не учитывают только такие ре­жимы, которые не предусмотрены для про­должительной эксплуатации.

З а расчетную принимают такую точку КЗ, при которой через аппарат проходит на­ибольший ток. Исключения из этого положе­ния отмечены для каждого аппарата при рассмотрении методики его выбора и про­верки.

3.2 Выбор и проверка выключателей напряжением выше 1000 в

Выключатели выбирают по номинальному току, номинальному напряжению, типу, роду установки и проверяют по электроди­намической, термической стойкости и отклю­чающей способности в режиме КЗ (табл. 1)

Таблица 1. Выбор и проверка выключателей

Обозначения: I_p,о — расчетное значение тока трехфазного КЗ в момент времени t_p,о кА; S_р,о — мощность КЗ (соответствующая току Iр,о), тыс. кВ А; i_у,р — расчетный ударный ток КЗ, кА; I_∞ — расчетный установившийся ток КЗ, кА; k_АПВ - коэффициент уменьшения отключаемой мощности выключателя при наличии АПВ; t_ном,т,с - время, к которому отнесен номинальный ток термической стойкости I_ном,т,с (у выключателей отечественного производства t_ном,т,с принимают равным 5 и 10 с); t_п — приведенное время КЗ, с.

Выбор по номинальному току вводится к выбору выключателя, у которого номинальный ток является ближайшим большим к расчетному току установки I_р,у, т. е. должно быть соблюдено условие ≥ .

Выбор выключателей по номинально­му напряжению сводится к

с равнению но­минального напряжения установки и номи­нального напряжения выключателя с учетом того, что выключатель в нормальных усло­виях эксплуатации допускает продолжитель­ное повышение напряжения до 15% номи­нального, т. е. где U_{ном, а} — номинальное напряжение аппа­рата (выключателя); 0,15 U_{ном, а} — допустимое длительное повышение напряжения для вы­ключателей; U_ном,у — номинальное напряже­ние установки; ∆U_{р, у} — повышение напряже­ния в рабочих условиях.

Выбор выключателя по типу сводится к выбору масляного малообъемного, много­объемного, воздушного или других типов в соответствии с условиями, в которых допу­стимо или целесообразно применять данный тип выключателя.

Выбор выключателя по роду установ­ки сводится к выбору установки на откры­том воздухе или в помещении (в зависимо­сти от конструктивного решения подстан­ции). Если выключатель снабжен устрой­ством АПВ, то отключающая способность его снижается, что учитывается введением коэффициента k_АПВ < 1.

Выключатели проверяют по электро­динамической и термической стойкости к то­кам КЗ (табл. 1.).

Выбор по отключающей способности сводится к проверке того, чтобы расчетная мощность отключения была не больше от­ключающей способности выключателя (табл. 1.).

Выбор выключателей, устанавливаемых до реактора, производят по току КЗ за реак­тором, т. е. по условиям ограничения тока КЗ.

/ Справочник по электроснабжению и электрооборудованию: В 2 т. Т. 1. Электроснабжение/Под общ. Ред. А. А. Федорова. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 568 с.: ил. Стр. – 164 – 168. /

Для расчета высоковольтных выключателей я выбираю комплектное распределительное устройство серии К-ХII с номинальным напряжением до 10 кВ, и номинальной силой тока 630, 1000, 1500А.

Для комплектного распределительного устройства этой серии подходит высоковольтный выключатель марки ВМП-10 с номинальным напряжением 10 кВ и силой тока1500 А.

U_сети = 10 кВ

I_сети = 1000 А

U_ном = 10 кВ

I_ном = 1500 А

U_ном ≥ U_сети

I_ном ≥ I_сети