3.6. Выбор электрических аппаратов

При выборе выключателей, разъединителей, отделителей и короткозамыкателей необходимо представить подробные расчеты для одного из присоединений и результаты выбора свести в таблицы сопоставления паспортных и расчетных данных. По остальным присоединениям достаточно привести только таблицы сопоставления паспортных и расчетных данных.

3.6.1. Выбор выключателей

Выключатель является основным коммутационным аппаратом в электрических установках, он должен быть способен коммутировать электрические цепи как в номинальных, так и в аварийных режимах.

Выключатели выбираем по допустимому уровню напряжения (по уровню изоляции), по длительному нагреву максимальным рабочим током и проверяем по отключающей способности на динамическую и термическую устойчивость токам К.З.

Предварительно для РУВН принимаем МКП-110Б-630-20У1

Выбор по допустимому уровню напряжения (по уровню изоляции)

110 110 кВ

где U_уст – номинальное напряжение проектируемой установки (распре-делительного пункта);

U_н – номинальное (каталожное) напряжение выбираемого выключателя.

Выбор по длительному нагреву максимальным рабочим током

293,924 630 А

где I_раб.max – максимально возможный рабочий ток выключателя;

I_н – номинальный (каталожный) ток выбираемого выключателя.

Проверка по отключающей способности:

0,87 20 кА

где I_п.о – начальное значение периодической составляющей тока к.з.;

I_откл.н – номинальный (каталожный) ток отключения проверяемого выключателя.

Проверка на электродинамическую устойчивость токам к.з:

1,98 52

где i_у – ударный ток режима к.з;

i_пр.с – каталожное значение предельного сквозного тока выбираемого выключателя.

Проверка на термическую устойчивость (тепловой импульс тока к.з.):

,

где В_к.рас – расчетное значение теплового импульса в период к.з.;

В_к.рас.=I²_п.о.(t_откл.+T_а), кА²с

В_к.рас.=0,87²(0,02_.+0,07)=0,068 кА²с

t_откл.= t_р.з+ t_о.в=0,02+0,05=0,07 с – длительность к.з.;

t_р.з=0,02 с – время действия релейной защиты;

t_о.в=0,05 с – время отключения выключателя;

T_а=0,02 – постоянная времени затухания периодической составляющей тока к.з. [3, стр.21,т.3.2];

В_к.н=I²_тt_т – номинальное значение теплового импульса выбираемого выключателя;

I_т, t_т – номинальные значения тока и времени термической стойкости выключателя.

В_к.н=20²·3=1200 кА²с

0,235 1200 кА²с

Все условия соблюдаются. Окончательно принимаем выключатель МКП-110Б-630-20У1.

Результаты расчета сведены в табл. 3.6.1.1:

Табл.3.6.1.1

Расчетные величины		Каталожные данные выключателя МКП-110Б-630-20У1.		Условия выбора
Uуст, кВ	110	Uн, кВ	110
Iраб.max, А	293,924	Iн, А	630
Iп.о, кА	0,87	Iоткл.н, кА	20
iу, кА	1,98	iпр.с, кА	52
Вк.рас., кА2с	0,236	Вкн, кА2с	1200

Выбор выключателей для распределительного устройства среднего напряжения сведен в таблицу 3.6.1.2:

Табл.3.6.1.1

Расчетные величины		Каталожные данные вводного выключателя МКП-35-1000-25АУ1.		Условия выбора
Uуст, кВ	35	Uн, кВ	35
Iраб.max, А	618,6	Iн, А	1000
Iп.о, кА	2,35	Iоткл.н, кА	25
iу, кА	2,21	iпр.с, кА	64
Вк.рас., кА2с	0,803	Вкн, кА2с	2500
Расчетные величины		Каталожные данные секционного выключателя МКП-35-1000-25АУ1.		Условия выбора
Uуст, кВ	35	Uн, кВ	35
Iраб.max, А	618,6	Iн, А	1000
Iп.о, кА	2,35	Iоткл.н, кА	25
iу, кА	2,21	iпр.с, кА	64
Вк.рас., кА2с	0,803	Вкн, кА2с	2500
Расчетные величины		Каталожные данные фидерного выключателя МКП-35-1000-25АУ1.		Условия выбора
Uуст, кВ	35	Uн, кВ	35
Iраб.max, А	309,3	Iн, А	1000
Iп.о, кА	2,35	Iоткл.н, кА	25
iу, кА	2,21	iпр.с, кА	64
Вк.рас., кА2с	0,803	Вкн, кА2с	2500

Выбор выключателей для распределительного устройства низкого напряжения сведен в таблицу 3.6.1.3:

Табл.3.6.1.3

Расчетные величины		Каталожные данные вводного выключателя ВВЭ-10-31,5/2000У3.		Условия выбора
Uуст, кВ	6	Uн, кВ	10
Iраб.max, А	1924,9	Iн, А	2000
Iп.о, кА	11,53	Iоткл.н, кА	31,5
iу, кА	29,35	iпр.с, кА	80
Вк.рас., кА2с	17,71	Вкн, кА2с	2976
Расчетные величины		Каталожные данные секционного выключателя ВВЭ-10-20/1600У3.		Условия выбора
Uуст, кВ	6	Uн, кВ	10
Iраб.max, А	1444,04	Iн, А	1600
Iп.о, кА	11,53	Iоткл.н, кА	20
iу, кА	29,35	iпр.с, кА	52
Вк.рас., кА2с	17,71	Вкн, кА2с	1200
Расчетные величины		Каталожные данные фидерного выключателя ВВЭ-10-20/630У3.		Условия выбора
Uуст, кВ	6	Uн, кВ	10
Iраб.max, А	481,139	Iн, А	630
Iп.о, кА	11,53	Iоткл.н, кА	20
iу, кА	29,35	iпр.с, кА	52
Вк.рас., кА2с	17,71	Вкн, кА2с	1200

К ак видно из таблицы 3.6.1.3, на РУНН 6 кВ устанавливаем выключатели серии ВВЭ-10 с номинальным напряжением 10 кВ по нескольким причинам.

1. Существует возможность установки выключателей серии ВЭ, ВЭС, ВЭЭ, ВЭЭС с номинальным напряжением 6 кВ, но цена этих выключателей выше в два раза.

2. Диапазон номинальных токов выключателей серии ВЭ, ВЭС, ВЭЭ, ВЭЭС с номинальным напряжением 6 кВ начинается с 1600 А

3. Существует перспектива реконструкции РУНН с 6 кВ на 10 кВ, что актуально в данное время.