Определяется расчетные данные и заносятся в таблицу 8 - «Ведомость».

Ток короткого замыкания на высоком напряжении:

_к⁽³⁾ = U_н.у / √3* Z_к;                                                                      (99)

_к⁽³⁾ = 10 / 1,73 * 10,07 = 17,4 кА; (99)

_к =√ R_с² + Х_с²;                                                                           (100)_к =√ 10² +1,2² = 10,07 Ом; (100)

_у = К_у * √2* I_к⁽³⁾ (101)

_у = 1* 1,41* 17,4 = 24,5 кА;                                                      (101)

К_у = 1; I_∞⁽³⁾ = 17, 4 кА.

На отключающая способность:

_р.откл = I_∞⁽³⁾ = 17,4 кА;

_р.откл = 1,73*17,4*10 = 5,9 мВ*А;                           (92)_н.откл = 1,73*10* 10 = 173 мВ*А.                               (93)

На термической стойкость:_р.тс = 17,4 * √ ¼ = 8,7 кА. (97)

 

Таблица 8 - Ведомость выключателей высокого напряжения

Параметры	Условное обозначение	Условие выбора	Данные выключателя		Дополнительные сведения
			Расчет.	Катал.
ВЫБОР Номинальное напряжение	Uн, кв	Uн.в ≥Uн.у	10	10	ВММ-10-400-10-У1
Номинальный ток	Iн, А	Iн.в ≥ Iн.у	318	400
ПРОВЕРКА Ток отключения	Iн.откл, кА	Iн.откл ≥ Iр.откл	17,4	10	Отключающая способность
Мощность отключения	Sн.откл, мВА	Sн.откл ≥ Sр.откл	5,9	173
Амплитуда предельного сквозного тока	iск, кА	iск ≥ iу	24,5	25	Динамическая стойкость
Предельный ток термической стойкости	Iтс, кА	Iтс ≥ Iр.тс	8,7	10	Термическая стойкость

 

. Выбор сборных шин

 

Шиной называется голый металлический проводник в виде стержня любого профиля сечения.

Шины распределительных устройств выбирают по номинальным параметрам (току и напряжению) в соответствии с максимальными расчетными нагрузками и проверяют по режиму КЗ. Наибольшие напряжения в металле при ударном КЗ не должны превосходить 70 % допустимого по ГОСТ, что составляет: для меди марки МТ  кгс/см² при = 250 , для алюминия марки АТ  кгс/см² при = 200 . Сборные шины распределительных устройств не проверяют на экономическую плотность тока.

Шинопроводы используют для передачи, распределения электроэнергии внутри цехов и освещения. Наиболее распространенные комплектные шинопроводы из сборных унифицированных элементов.

Достоинство: гибкость высокая, универсальность, изменение конфигурации с небольшими затратами времени, труда и материалов; быстрое и безопасное подключение в любом месте новых токоприемников без перебоя в питании.

Комплектные шинопроводы имеют алюминиевые и медные шины, изолированные друг от друга в защитную кожуху. Шинопроводы подразделяют на магистральные, распределительные, осветительные, троллейные и монотроллейные.

Шины бывают: круглого, прямоугольного, квадратного сечения. По способу защиты от прикосновения к токопроводящим частям и воздействия окружающей среды, шинопроводы делят: на открытые, закрытые и защищенные. По материалу шины делятся: на алюминиевые, медные и сталеалюминевые. Шинопроводы магистральные и распределительные. Шинопроводы представляют собой жесткий, составленный из комплектных секций напряжением до 1000 В. Длины секций унифицированы и кратны 770 мм.

Магистральные шинопроводы типа ШМА в защищенном исполнении имеют три шины. Нулевой шиной шинопровода служат два алюминиевых уголка, расположенных вне корпуса и используемых для крепления шинопроводов. Каждая фаза шинопровода ШМА выполнена из двух алюминиевых изолированных шин прямоугольного сечения. Магистральный шинопровод ШМА комплектуют из прямых секций длиной 0,75, 1,5, 3 и 3,5 м., угловых, тройниковых, ответвительных, присоединительных и подгоночных секций. Кроме того, выполняют специальные секции: гибкие - для обхода препятствий и фазировочные - для изменения чередования фаз. Основной вид секций шинопроводов ШМА - прямая длиной 3 м. Из набора секций комплектуют шинопровод любой сложности. Шины смежных секций соединяют сваркой или специальным одноболтовым сжимом. Стремятся наибольшее число секций шинопровода вополнять сваркой.

Согласно условиям шинопровод проверяется:

на динамическую стойкость:

σш.доп ≥ σш (102)

 

Для алюминиевых шин σдоп = 7*10³ Н/см²

 

σ = Ммакс / W; (103)

 

σ = 5148,75 / 0,8 = 6435,9 Н/см² (103)

 

Ммакс = 0,125 * Fм⁽³⁾ *l; (104)

 

Ммакс = 0,125 * 0,125*137,3*10² Н/см (104)

м⁽³⁾ = 0,176*(l/a) * iy²; (105)

м⁽³⁾ = 0,176*(3*10²/10)*5,1² = 137,3 Н (105)

так как Lш = 2 м, то достаточно иметь один пролет l = 3 м.

 = b*h² / 6; (106)

 = 0,3*4² / = 0,8 см³. (106)

 

σш.доп ≥ σш (102)

 

*10³ ≥ 6,4*10³ (102)

 

. Выбор измерительных трансформаторов тока и напряжения

 

Измерительный трансформатор - электрический понижающий трансформатор, позволяющий измерять ток, напряжение и мощность в высоковольтных и сильноточных электрических цепях с помощью амперметров, вольтметров и ваттметров с относительно небольшими пределами измерений. Это устройств электроснабжения трансформатора необходимо рассчитать защиту от междуфазных коротких замыканий.

Тип трансформатора ТМ-160/10/0,4

I = 2,5 А

I = 3,3 А

₁ =  , А (107)

₁ =  = 9,2 А (107)

Принимаются к установке в релейной защите трансформаторы тока ТЛ-10 с I1= 10 А и I2 = 5 А в количестве 2х штук.

Определяем коэффициент трансформации:

 

Кт =  (108)

 

Кт =  = 2 (108)

 

Рисунок 5 - Схема релейной защиты

 

. Расчет релейной защиты

 

Сеть высокого напряжения цехового трансформатора на напряжение 0,4...10 кВ имеет изолированную нейтраль. В схемах защиты с силовыми выключателями на высоком напряжения можно применить следующие виды релейной защиты:

токовая отсечка (без выдержки времени) на реле типа РТ-40 косвенного действия при наличии электромагнита отключения, типа РТМ прямого действия при наличии пружинного привода;

МТЗ на реле типа РТ - 40\200 в сочетании с реле времени типа ЭВ-100 или ЭВ-200 для выключателей с электромагнитной отключением, типа РТВ для выключателя с пружинным приводом;

Сочетание токовой отсечки и МТЗ на реле типа ИТ-80, РТ-80, РТ-90 для выключателей с электромагнитным отключением, типа РТМ и РТВ для выключателей с пружинным приводом.

Токовая отсечка обеспечит защиту в зоне короткого замыкания, а максимальная токовая защита - в зоне перегрузки. Наиболее распространенные схемы, сочетающие токовой отсечки и максимальной токовой защиты, могут быть однорелейные и двухрелейные, на постоянном и переменном оперативном токе.

Выбирается реле токовой отсечки типа РТМ

 

Iср.р.(то) =  *Iк2.мин, А (109)

 

Iср.р.(то) = *3,3*10³ = 3425,4 А (109)

 

Выбираю РТ-400/1000 Iср = 4000 А

 

Определяется Кч(то) и надежность срабатывания токовой отсечки при наименьшем (двухфазном) токе короткого замыкания в начале линии электроснабжения:

 

Кч(то) =  (110)

 

Кч(то) =  = 0,15 (110)

 

Iк.мин = Iк⁽²⁾ = 0,87 * Iк⁽³⁾ (111)

Iс.з = Кт * Iср (112)

Условие надежности К_ч ≥ 1,2 выполнено, следовательно, токовая отсечка срабатывает надежно.