4. Выбор и проверка выключателя на напряжение 6,3 кВ перед подключением двигателей сн

Определим номинальный ток ветви, для защиты которой выбирается выключатель:

Выбираем выключатель, исходя из условий (1):

Принимаем к установке выкатной вакуумный выключатель BB/TEL-10-31,5/1000 У2, паспортные данные которого приведены ниже:

• номинальное напряжение U_ном = 10 кВ;

• номинальный ток I_ном = 1000 А;

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

• наибольший пик сквозного тока короткого замыкания i_пр.скв = 81 кА;

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

• номинальное относительное содержание апериодической составляющей не более β=50%;

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

• собственное время отключения t _собст = 0,045 с;

• полное время отключения t _полн = 0,055 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 с учетом подпитки двигателей 0,4 кВ, поэтому принимаем:

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 условию (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)

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

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.

В связи с нецелесообразностью установки 42 вакуумных выключателей на каждый двигатель СН, для подачи питания на них используем выключатели нагрузки фирмы RospolElectro типа ISARC-1, а для подачи питания на все выключатели нагрузки установим один вакуумный выключатель, рассмотренный в этом подразделе. При этом в связи с тем, что по паспортным данным выключатель нагрузки способен выдержать максимальный ток, равный 40 кА, необходимо использовать предохранитель, который срабатывает при достижении тока значения 35 кА. При этом следует отметить, что данный тип выключателя нагрузки поставляется в комплекте с предохранителем, который в случае выхода из строя возможно заменить на аналогичный.