- •Дс. 02 проектирование систем энергообеспечения
- •1 Выбор числа и мощности трансформаторов связи на электростанции
- •1.1 Расчетные формулы
- •1.2 Задачи для самостоятельного решения
- •1.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •2 Расчет линии электропередачи и выбор неизолированных проводов
- •2.1 Расчетные формулы
- •2.2 Задачи для самостоятельного решения
- •2.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •3 Расчет электрических нагрузок предприятия. Выбор числа и мощности питающих трансформаторов
- •3.1 Расчетные формулы
- •3.2 Задачи для самостоятельного решения
- •3.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •4 Расчет и выбор компенсирующего устройства
- •4.1 Расчетные формулы
- •4.2 Задачи для самостоятельного решения
- •4.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •5 Определение местоположения трансформаторной подстанции
- •5.1 Расчетные формулы
- •5.2 Задачи для самостоятельного решения
- •5.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •6 Расчет и выбор аппаратов защиты и линий электроснабжения
- •6.1Расчетные формулы
- •6.2 Задачи для самостоятельного решения
- •6.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •7 Расчет токов короткого замыкания
- •7.1 Расчетные формулы
- •7.2 Задачи для самостоятельного решения
- •7.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •8 Проверка элементов сети предприятия
- •8.1 Расчетные формулы
- •8.2 Задачи для самостоятельного решения
- •8.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •9 Выбор и проверка силовых выключателей
- •9.1 Расчетные формулы
- •9.2 Задачи для самостоятельного решения
- •9.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •10 Расчет и выбор элементов реле защиты цехового трансформатора
- •10.1 Расчетные формулы
- •10.2 Задачи для самостоятельного решения
- •10.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •11 Расчет заземляющего устройства электроустановок
- •11.1 Расчетные формулы
- •11.2 Задачи для самостоятельного решения
- •11.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •12 Расчет молниезащиты электроустановок
- •12.1 Расчетные формулы
- •12.2 Задачи для самостоятельного решения
- •12.3 Вопросы для самоконтроля знаний
- •Библиографический список
8.2 Задачи для самостоятельного решения
8.3 Вопросы для самоконтроля знаний
8.3.1 Что такое расцепитель?
8.3.2 Что такое отключающая способность?
8.3.3 Назовите виды расцепителей аппартов защиты до 1 кВ.
8.3.4 Что такое уставка тока расцепителя?
8.3.5 Назовите виды воздействия токов короткого замыкания.
8.3.6 Какое условие должно быть выполнено при проверке по потере напряжения?
9 Выбор и проверка силовых выключателей
Цель занятия. Изучение методики выбора и проверки силовых выключателей.
9.1 Расчетные формулы
Выключатели ВН выбираются по напряжению, току, категории размещения, конструктивному выполнению и коммутационной способности.
Должны быть выполнены условия
; (9.1)
, (9.2)
где – номинальное напряжение выключателя, кВ;
– номинальное напряжение установки, кВ;
– номинальный ток выключателя, А;
– номинальный ток установки, А.
Выключатели ВН проверяются:
а) на отключающую способность.
Должны быть выполнены условия
; (9.3)
, (9.4)
где и – номинальное и расчетное значения токов отключения, кА;
и – номинальная и расчетная полные мощности отключения, МВ∙А.
; (9.5)
; (9.6)
, (9.7)
где – 3-фазный ток КЗ в момент отключения выключателя, действующее значение в установившемся режиме, кА;
б) на динамическую стойкость.
Должно быть выполнено условие
, (9.8)
где – амплитуда предельного сквозного ударного тока КЗ выключателя, кА;
– амплитуда ударного тока электроустановки, кА,
. (9.9)
в) на термическую стойкость.
Должно быть выполнено условие
(9.10)
где , – токи термической стойкости, каталожный и расчетный, кА;
– приведенное время действия КЗ, если отключение произойдет в зоне переходного процесса, с.
Приближенно ( – время действия КЗ фактическое, с),
, (9.11)
где – время срабатывания релейной защиты, с;
– собственное время отключения выключателя, с.
Примечание. Величина определяется при расчете конкретной РЗ.
Величина для быстродействующих выключателей ≤0,1с, а для небыстродействующих >0,1с.
Время одного периода при частоте 50 Гц составляет 0,02 с. Время действия КЗ () для сетей10 кВ составляет 1...3 с, значит, самое быстрое отключение произойдет через 50 периодов, что соответствует зоне давно установившегося КЗ (через 8...10 периодов).
Каталожными данными являются: ,,,,,.
Структура условного обозначения силового выключателя.
1 2 3 – 4 – 5 / 6 – 7 8
1) Одна буква: В – выключатель
2) Одна или две буквы, конструктивное выполнение:
В – вакуумный, М – масляный, К – колонковый, Э – электромагнитное гашение дуги, ЭМ – электромагнитный, ММ – маломасляный.
3) Привод:
– пружинный, Э – электромагнитный, ПЭ – пружинный и электромагнитный.
4) Номинальное напряжение, кВ.
5) Номинальный ток выключателя, А
6) Номинальный ток отключения (термической стойкости), кА.
Примечание. У некоторых типов он указан на 7 месте.
7) Номинальный ток выключателя, А
8) Климатическое исполнение и категория размещения
Например:
ВВЭ–10–20/630–У3
В – Выключатель
В – Вакуумный
Э – Электромагнитный привод
10 – Vн.в=10кВ
20 – Iн.откл=IТС=20 кА
630 – Номинальный ток 630 А
У – Умеренный климат
3 – Внутренней установки
ВЭ–10–1250–20 У3
В – Выключатель
Э – Электромагнитное гашение дуги
10 – Vн.в=10 кВ
1250 – Iн.в1250 А
20 – Iн.откл=IТС=20 кА
У – Умеренный климат
3 – Внутренней установки
Таблица 9.1 Технические данные выключателей ВН на 10 кВ
Тип |
Конструк- тивное исполнение |
Iн.в , А |
Предельные | ||||
кА |
IТС , к А |
tТС ,c |
Iн.откл , кА |
, С | |||
I |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
ВВЭ-10-20/630 УЗ |
Вакуумные |
630 |
52 |
20 |
3 |
20 |
0,055 |
-20/1000 |
1000 |
|
|
|
|
| |
-20/1600 |
1600 |
|
|
|
|
| |
-31,5/630 |
630 |
80 |
31,5 |
|
31,5 |
| |
-31,5/1000 |
1000 |
|
|
|
|
| |
-31,5/1600 |
1600 |
|
|
|
|
| |
-31,5/2000 |
2000 |
|
|
|
|
| |
-31,5/3150 |
3150 |
|
|
|
|
| |
ВЭ-10-1250-20 УЗ |
С электро- магнитным гашением дуги |
1250 |
51 |
20 |
4 |
20 |
0,06 |
-1600- |
1600 |
|
|
|
|
| |
-2500- |
2500 |
|
|
|
|
| |
-3600- |
3600 |
|
|
|
|
| |
-1250-31,5 УЗ |
1250 |
80 |
31,5 |
|
31,5 |
| |
-1600- |
1600 |
|
|
|
|
| |
-2500- |
для КРУ |
2500 |
|
|
|
|
|
-3600- |
3600 |
|
|
|
|
| |
ВЭМ-10Э-1000-20 УЗ |
Электро- магнитный |
1000 |
52 |
20 |
4 |
20 |
0,05 |
-1250- |
1250 |
|
|
|
|
| |
ВММ-10-400-10У2 |
Маломасля- ный |
400 |
25 |
10 |
4 |
10 |
0,1 |
-10-400-10 У1 |
|
|
|
|
|
| |
ВМПЭ-10-630-20 У2 |
Масляный |
630 |
52 |
20 |
4 |
20 |
0,25 |
-10-630-31,5 У2 |
|
80 |
31,5 |
|
31,5 |
0,5 | |
ВК-10-630-^0 У2 |
Колонковый масляный |
630 |
52 |
20 |
4 |
20 |
0,05 |
-1000- |
1000 |
|
|
|
|
| |
-1600- |
1600 |
|
|
|
|
| |
-630-31,5 У2 |
630 |
80 |
31,5 |
|
31,5 |
| |
-1000- |
1000 |
|
|
|
|
| |
-1600- |
1600 |
|
|
|
|
| |
ВКЭ-10-20/630 УЗ |
|
630 |
52 |
20 |
4 |
20 |
0,07 |
-20/1000 |
1000 |
|
|
|
|
| |
-20/1600 |
1600 |
|
|
|
|
| |
-31,5/630 |
630 |
80 |
31,5 |
|
31,5 |
| |
-31,5/1000 |
1000 |
|
|
|
|
| |
-31,5/1600 |
1600 |
|
|
|
|
|
Пример. Необходимо выбрать выключатель ВН, масляный, выполнить проверки, заполнить ведомость выключателя.
= 10 кВ
= 23,1 А
= 10 Ом
= 1,2 Ом
= 1 с
Решение.
1. Составляем «Ведомость выключателя ВН» (таблица 9.2). Заносим известные данные.
По таблице 9.1 согласно условиям выбираем выключатель ВММ–10–400–10 У1:
= 10 кВ
= 400 А
= 10 кА
=10 кА
= 25 кА
= 4 с
= 0,1 с
Необходимые данные заносим в «Ведомость».
2. Определяем расчетные данные и заносим в «Ведомость».
Ток КЗ на ВН
кА
Ом
; кА
Отключающая способность
кА
Ток термической стойкости
кА
Таблица 9.2 Ведомость выключателя ВН
Параметры |
Усл. обозн. |
Ед. изм. |
Условие выбора |
Данные выключателя |
Дополнительные сведения | |
расчет. |
катал. | |||||
ВЫБОР |
|
|
|
|
|
|
Номинальное напряжение
|
кВ |
10 |
10 |
ВММ-10-400-10У1 | ||
Номинальный ток |
А |
23,1 |
400 |
(таблица 13.1) | ||
ПРОВЕРКА |
|
|
|
|
|
|
Ток отключения |
кА |
0,57 |
10 |
Отключающая способность | ||
Мощность отключения |
мВ-А |
13,8 |
173 |
| ||
Амплитуда предельного ударного сквозного тока |
кА |
0,8 |
25 |
Динамическая стойкость | ||
Предельный ток термической стойкости |
кА |
0,28 |
10 |
Термическая стойкость |
Условия выбора выполнены.