3.5 Выбор выключателя на рп 10 кВ

ТП 10/0,4 подключена с помощью кабельной линии к ячейке 10 кВ ГРП. Для выбора выключателя мощности необходимо сначала рассчитать рабочий ток, протекающий через него (в наиболее нагруженной смене).

В обоих вариантах системы электроснабжения цеха металлоконструкций, выключатель установленный в ячейке ГРП 10кВ одинаковый.

Для выбора выключателя мощности воспользуемся данными расчета нагрузок по допустимому нагреву, поскольку через выключатель в обоих вариантах будет протекать ток создаваемый суммарной электрической нагрузкой цеха. Потерями активной мощности в трансформаторе пренебрегаем.

(3.14)

где – полная мощность, протекающая через выключатель;

– расчетная нагрузка по допустимому нагреву по активной мощности;

– реактивная мощность, выдаваемая энергосистемой в сеть потребителя.

Номинальный ток выключателя:

(3.15)

где U_H – номинальное напряжение (U_H=10 кВ)

По условию задания токи короткого замыкания на шинах РП кА и кА.

Выбираем выключатель ВВ/TEL-10-20/630 У2 с параметрами [9]:

• номинальное напряжение: U_hom ⁼ 10 кВ;

• номинальный ток: I_ном = 630 А;

• номинальный ток отключения: I_{откл.ном} ⁼ 20 кА;

• наибольший пик сквозного тока КЗ: i _{сквоз.мах}=52 кА;

• ток термической стойкости (время протекания t_т = 3 секунды): I_т=20 кА; собственное время отключения выключателя: t_{собств.откл} = 0,025 с;

• номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе КЗ: β_Н = 0,4.

Выключатель выбираем по следующим условиям [11]:

1)По номинальному напряжению:

;(3.16)

2)По рабочему току:

(3.17)

3)По коммутационной способности на симметрический ток к.з.:

(3.18)

где І_п(τ) – действующее значение периодической составляющей тока к.з. в момент времени τ после начала расхождения дугогасящих контактов выключателя;

І_откл.н. – номинальный ток при к.з., который способен отключить выключатель.

4)По коммутационной способности на асимметрический ток к.з.:

(3.19)

где і_а(τ) – апериодическая составляющая тока к.з. в момент расхождения контактов, і_а(τ)=11,2 кА;

β_н – номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе к.з.;

5)По электродинамической стойкости:

(3.20)

где І_пр.скв. – действующее значение предельного сквозного тока к.з.;

6)По термической стойкости:

(3.21)

(3.22)

1) U_уст.=U_н=10 кВ;

2) І_р.мах < І_н;

61,35 А < 630 А;

3) І_П(τ) < І_н.откл;

12,8 кА < 20 кА;

₄₎

30 кА<39,59 кА;

5) і_у < і_пр.скв.;

12,8 кА < 51 кА;

₆₎

69,63 кА²·с < 1200 кА²·с.

Все условия выполняются, поэтому данный выключатель подходит.

3.6 Выбор питающего кабеля 10 кВ

Выбор сечения жил осуществляем по длительно допустимому току нагрева кабеля [1]:

(3.23)

В НУР ток, проходящий через кабель (3.13):

,

Согласно [1] выбираем кабель марки АСБ-3×16 [12]:

- трехжильный кабель с сечением жилы 10мм²;

- алюминиевая проводящая жила;

- бронированный с двумя стальными лентами;

- с защитным наружным покровом, с поясной изоляцией и освинцованными жилами;

- для прокладки в земле;

- удельные сопротивления кабеля [13]:

x₀=0,11 Ом/км;

r₀=1,84 Ом/км.

Проверяем кабель по условию (3.21):

Проверим выбранный кабель на термическую стойкость [11]:

(3.24)

где F_min – минимальное сечение кабеля;

С_Т – тепловой импульс, он равен 90А²·с/мм²

В_к – интеграл Джоуля, он рассчитывается по формуле (3.20):

_.

_{По термической стойкости кабель АСБ 3×10 нам не подходит.}

_{Выбираем кабель АСБ 3×120, для которого согласно [13]:}

x₀= 0,09Ом/км; r₀= 0,62Ом/км.