3. Выбор и проверка выкатного выключателя на напряжение 6,3 кВ

Определим номинальный ток, по которому выбирается выключатель:

Выбираем выключатели исходя из условий (1):

Принимаем к установке распределительное устройство СН NEX-17 с выкатным вакуумным выключателем, паспортные данные которой приведены ниже:

• максимальное номинальное напряжение U_ном = 12 кВ;

• номинальный ток I_ном = 2500 А;

• номинальный ток отключения I_{откл.ном} = 31,5 кА;

• наибольший пик сквозного тока короткого замыкания i_пр.скв = 78,75 кА;

• ток термической стойкости I_{терм.норм} = 31,5 кА;

• номинальное относительное содержание апериодической составляющей, %, не более ;

• время протекания тока термической стойкости t_{терм.норм} = 3 с;

• собственное время отключения t _собст = 0,05 с;

• полное время отключения t _полн = 0,06 с.

Определим нормированное значение апериодической составляющей тока отключения для выключателя по формуле (2):

Определим момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя по формуле (3):

Через данный выключатель будет протекать ток короткого замыкания от всех генераторов без учета подпитки от двигателей, т. е.:

Определим постоянную времени затухания апериодической составляющей для выключателя по формуле (5):

Определим расчётное значение апериодической составляющей тока КЗ в цепи в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя по формуле (4):

Проверим выключатель на коммутационную способность по условиям (2):

Так как оба условия выполняются, то выключатель проходит по коммутационной способности.

Для проверки выключателей по включающей способности, определим нормированное мгновенное значение тока включения выключателей по формуле (7):

Проверим выключатель на включающую способность по условиям (6):

Так как выключатель удовлетворят по своим параметрам условиям (6), то он может быть принят к установке в данной цепи.

Для проверки выключателей на термическую стойкость, определим время от начального момента КЗ до момента его отключения выключателем по формуле (9):

Так как , то допустимое значение интеграла Джоуля определим по формуле (10):

Исходная расчётная схема содержит различные источники энергии, а расчётное КЗ делит схему на две независимые части, одна из которых содержит источники энергии, для которых КЗ является удалённым, а другая - один или несколько генераторов, находящихся в одинаковых условиях относительно точки КЗ, причем для этой машины или группы машин расчётное КЗ является близким, то интеграл Джоуля определяют по формуле:

(13)

где - относительный интеграл от периодической составляющей тока в месте КЗ, обусловленный действием генератора.

Значения относительного интеграла при найденной удаленности точки КЗ можно определить по кривым [1]. Получаем:

.

Аналогично находим :

Для генераторов Г1, Г2, Г4, Г5 точка К2 является удаленным КЗ, т. е.:

Определим постоянную времени затухания апериодической составляющей для выключателя по формуле (5):

Для генератора Г3 точка К3 является близким КЗ. Постоянная времени Г3 для точки К3 равна:

Так, как , то допустимо использовать формулу:

(14)

Приближенное значение расчетного интеграла Джоуля для данной схемы определяется по формуле (14):

Уточним значение расчетного интеграла Джоуля по формуле (13):

Получаем ,что разница между приближенной формулой и неприближенной составляет , значит использование приближенной формулы никак не сказывается на правильности выбора выключателей.

Проверяем выключатель на термическую стойкость по условию (8):

Условие выполняется, значит принимаем данный выключатель к установке.

Проверка выключателя на электродинамическую стойкость осуществляется по условиям (12):

Так как условия соблюдаются, то данный выключатель проходит по электродинамической стойкости.