9 Вибір основних електричних апаратів

9.1 Вибір вимикачів і роз’єднувачів напругою 6 кВ

Вибір вимикачів проводиться за наступними параметрами:

а) за напругою Uроб Uном;

б) за максимальним робочим струмом Іроб.max Iном;

в) за електродинамічною стійкістю іу ігр.наскр., І’’у Ігр.наскр.;

г) за вимикаючою здатністю:

- за періодичним струмом вимкнення Іn Iном.відкл;

- за аперіодичним струмом вимкнення (Іn + іа ) Iном.(1+н);

д) за термічною стійкістю: к Іт2 tm.

Проведемо вибір вимикача в колі трансформатора цехової підстанції:

а) Uроб = 6 кВ Uном = 10 кВ;

б) А < Iном = 630 A;

в) іу = 13,986 кА < ігр.наскр. = 52 кА; І’’у = 12,465 кА < Ігр.наскр. = 20 кА;

Попередньо вибираємо вимикач ВПМ-10-20/630У2 з часом власного вимкнення tсв = 0,09 [1]. Загальний час вимкнення

= tзах. + tс.в. = 0,02 + 0,09=0,11 с;

г) перевірка за періодичним струмом: Іn = 6,925 кА Iном.відкл = 20 кА;

перевірка за аперіодичним струмом:

кА;

кА;

д) кА2с.

Роз’єднувачі вибираються за конструктивним виконанням, номінальними характеристиками (напруга, тривалий струм, стійкість при струмах КЗ).

Результати вибору вимикача і роз’єднувача в колі трансформатора зведені в таблицю 9.1.

Таблиця 9.1 – Результати вибору вимикача і роз’єднувача в колі трансформатора

Розрахункові дані | Номінальні дані вимикача ВПМ-10-20/630У2

Uроб = 6 кВ

= 53,89 А

І’’у = 12,465 кА

іу = 13,986 кА

Іn = 6,925 кА

9,828 кА

Вк = 7,673 кА2с | Uроб = 10 кВ

= 630 А

Ігр.наскр. = 20 кА

ігр.наскр. = 52 кА

Iном.відкл = 20 кА

Iвідкл.ном.(1+н) = 31,4 кА

Іт2 tm = 1600 кА2с

Таблиця 9.3 - Вибір вимикача і роз’єднувача на живильній лінії

Розрахункові дані | Номінальні дані

Вимикач

ВМПЭ-10-630-31.5УЗ

Uроб = 6 кВ

= 432 А

І’’у = 17,218 кА

іу = 30,81 кА

Іn = 11,137 кА

16,692 кА

Вк = 19,7 кА2с | Uроб = 10 кВ

= 630 А

Ігр.наскр. = 31,5 кА

ігр.наскр. = 80 кА

Iном.відкл = 31,5 кА

Iвідкл.ном.(1+н) = 49 кА

Іт2 tm = 3969 кА2с

9.2 Вибір трансформаторів струму та напруги

Трансформатори струму та напруги використовуються для приєднання вимірювальних приладів у кола, де необхідно провести вимірювання тих чи інших електричних величин, а також для живлення кіл релейного захисту та автоматики.

Трансформатори струму вибираються за номінальною напругою, первинним та вторинним струмами, конструкцією, класом точності і перевіряються за термічною та електродинамічною стійкістю при струмах КЗ.

Трансформатори напруги для живлення вимірювальних приладів вибираються за номінальною напругою живлення первинної обмотки, класом точноті, схемою з’єднання обмоток та конструктивним виконанням.

Вибір трансформаторів струму та напруги приводиться у таблицях 9.4 –.9

Таблиця 9.4 – Вибір трансформатора струму лінії, що живить цехову ТП

Розрахункові дані | Каталожні дані трансформатора ТПЛ-10

Uроб = 6 кВ

= 53,89 А

іу = 13,99 кА

Вк = 7,673 кА2с | Uном = 6 кВ

= 100 А

ігр.наскр. = 165 кА

Іт2 tm = 67,5 кА2с

Таблиця 9.5 – Вторинне навантаження трансформатора струму

Прилад | Тип | Навантаження фаз ВА

А | В | С

Амперметр

Лічильник активної енергії

Лічильник реактивної енергії | Э-335

САЗУ-И670

СРЗУ-И673 | 0,5

2,5

2,5 |

2,5 |

2,5

2,5

Всього : | 5,5 | 5,0

Найбільш завантаженою є фаза А. Загальний опір приймачів rприй = Sпр/І2ном = 5,5/52 = 0,22 Ом. Вторинне номінальне навантаження для трансформатора ТПЛ-10 у класі точності 0,5 складає 0,4 Ом [4]. Опір контактів rк приймається рівним 0,1 Ом. Допустимий опір проводів:

rпр = z2ном - rприл. - rк = 0,4 – 0,22 – 0,1 = 0,08 Ом.

Поперечний переріз кабеля з мідними жилами

мм2.

Приймаємо кабель з перерізом жил 2,5 мм2.

Опір приладу rприл. = Sпр/І22ном = 0,5/52 = 0,02Ом. Вторинне номінальне навантаження Z2ном трансформатора складає 0,8 Ом.

Опір проводів: rпр = r2ном - rприл - rк = 0,8 – 0,02 – 0,1 = 0,68Ом.

Таблиця 9.6 – Тансформатор струму на секційному вимикачі

Розрахункові дані | Каталожні дані трансформатора ТПЛ-10

Uроб = 6 кВ

= 167,5 А

іу = 15,24 кА

Вк = 19,7 кА2с | Uном = 10 кВ

= 200 А

ігр.наскр. = 165 кА

Іт2 tm = 80 кА2с

Таблиця 9.7 – Вторинне навантаження тансформатора струму

Прилад | Тип | Навантаження фаз ВА

А | В | С

Амперметр | Э-335 | 0,5 | - | -

Номінальний переріз жил контрольного кабеля з умов механічної міцності: мм2. Приймається контрольний кабель перерізом жил 2,5 мм2.

Таблиця 9.8 – Вибір тансформатора струму у колі синхронного двигуна

Розрахункові дані | Каталожні дані трансформатора ТПЛ-10

Uроб = 6 кВ

= 78,44 А

іу = 17,29 кА

Вк = 7,385 кА2с | Uном = 10 кВ

= 100 А

ігр.наскр. = 165 кА

Іт2 tm = 67,5 кА2с

Таблиця 9.9 – Вторинне навантаження тансформатора струму

Прилад | Тип | Навантаження фаз ВА

А | В | С

Амперметр | Э-365-1 | 0,5 | - | -

Загальний опір приладу rприл. = Sпр/І22ном = 0,5/52 = 0,02Ом.

Вторинне номінальне навантаження Z2ном трансформатора складає 0,4 Ом.

Допустимий опір проводу rпр = r2ном - rприл - rк = 0,4 – 0,02 – 0,1 = 0,28 Ом.

Номінальний переріз жил контрольного кабеля з умов механічної міцності: мм2. Приймається контрольний кабель перерізом жил 2,5 мм2.

Таблиця 9.10 – Вибір трансформатора напруги

Прилад | Тип | Sк,

ВА | Кількість

котушок | cos | sin | Кіль-кість прила-дів | Загальна потужність

Р, Вт | Q, вар

Лічильник активної енергії

Лічильник

реактивної енергії

Вольтметр | САЗУ-И670

САЧУ-И673

Э-335 | 2,0

3,0

2,0 | 2

2

1 | 0,38

0,38

1,0 | 0,925

0,925– |

1

1

1 | 4,0

4,0

4,0 | 9,7

14,5–

Всього | 12,0 | 24,2

Сумарне вторинне навантаження трансформатора напруги

Для встановлення вибирається трансформатор напруги НТМИ-6-66УЗ, для якого номінальне навантаження у класі точності 0,5 складає S2ном = 75 ВА. Для зєднання трансформаторів напруги з приладами приймається контрольний кабель з перерізом жил 1,5 мм2 за умовою механічної міцності.

9.3