Модернизация трансформаторной подстанции

Тип работы:
Дипломная
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Введение

электрический сеть напряжение железнодорожный

Железнодорожный транспорт все в большей мере базируется на современных технологиях, широко использующих электрическую энергию. В связи с этим возрастают требования к надежности устройств, обеспечивающих электроснабжение железнодорожных объектов и устройств. Самый важный показатель устройств электроснабжения — надежность подачи электроэнергии к потребителю. Всякое отключение устройств от питания — плановое (для ревизии и ремонта) и особенно неожиданное аварийное — наносит огромный ущерб потребителю и самой энергетической системе. Поэтому необходимо применять эффективные и экономически целесообразные меры по обеспечению оптимальной надежности систем электроснабжения.

Потребители получают электроэнергию от централизованного источника — энергосистемы. При этих условиях основой системы являются электрические сети. В связи с ростом количества потребителей электроэнергии, увеличивается и количество потребляемой энергии, поэтому возникает необходимость модернизации существующих устройств электроснабжения. подстанций она обеспечивала требуемые надежность электроснабжения и качество электроэнергии. Задача обеспечения электроэнергией потребителей при проектировании систем железнодорожного электроснабжения должна решаться комплексно, с учетом развития в рассматриваемой зоне всех отраслей хозяйства. Проектирование железнодорожных электрических сетей необходимо проводить в соответствии как с общими директивными и нормативными документами (Правила устройства электроустановок, Правила технической эксплуатации и др.), так и со специально разработанными для железнодорожных сетей материалами.

Существует мощный энергетический комплекс, обеспечивающий железнодорожные потребители электроэнергией — система электрических сетей напряжением 0,4 — 110 кВ, однако рост нагрузок при появлении новых потребителей в зонах, уже охваченных централизованным электроснабжением, и при освоении новых железнодорожных районов, необходимость повышения надежности электроснабжения и качества электроэнергии, изменение планировки населенных пунктов и т. д. требуют дальнейшего развития электрических сетей. Оно включает как новое строительство, так и расширение, и реконструкцию сетей.

При этом, под новым строительством подразумевают сооружение новых линий электропередач и подстанций, под расширением — установку на одно-трансформаторных подстанциях второго трансформатора с соответствующим оборудованием, под реконструкцией — замену проводов линий электропередачи, перевод сетей с напряжения 6 кВ на напряжение 10 кВ, замену трансформаторов, установку средств компенсации реактивной мощности, секционирования, автоматизации, регулирования напряжения и т. п.

Таким образом, реконструкция действующих электрических сетей связана в первую очередь с изменением электрических параметров линий и подстанций при частичном или полном сохранении строительной части объектов, а также с установкой дополнительных аппаратов и оборудования. Реконструкция позволяет повысить пропускную способность действующих сетей, надежность электроснабжения и качества электроэнергии у потребителей.

Таблица. Исходные данные

Сторона 10 кВ

Ino, кА

Sном, кВА

№ отходящей ветви

8,3

1070

На ТП 17

7,5

890

На ТП 4

5,9

630

На ТП 10

5,3

590

На ТП 31

6,3

3180

РС

Таблица.

Сторона 0.4 кВ 1я секция шин

Ino, кА

Sном, кВА

№ отходящей ветви

10. 7

25

1

10. 7

15

2

10. 7

35

3

10. 7

35

4

10. 7

25

5

10. 7

55

6

10. 7

45

7

10. 7

45

8

Таблица.

Сторона 0.4 кВ 2я секция шин

Ino, кА

Sном, кВА

№ отходящей ветви

10. 7

100

1

10. 7

45

2

10. 7

35

3

10. 7

50

4

10. 7

50

5

10,7

560

РС

Выбор вакуумных выключателей на стороне 10 кВ

Выбираем вакуумный выключатель для РУ-10кВ отходящей ветви на ТП-17

Uном = 10 кВ; Iпо = 8,3 кА S=1070 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 1070 / 1,73 10 = 61,84 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 8,3 = 19,9 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 61,84 = 86,58 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 8,32(0,03 + 0,015) =3,1кА2с

Условия выбора выключателя вносим в таблицу 1.1.

Таблица 1.1 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

BB-TEL-10−12. 5/630-У2−41 ИТЕА674 152. 003ТУ

Uуст = 10 кВ

Uуст< Uном

Uном = 10 кВ

Iраб. max=86,58 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 630 А

Iкз1=8,3 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 12,5 кА

iу =19,9 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =3,1 кА2. с

ВК

ВK= 40 кА2. с

Выбираем вакуумный выключатель для РУ-10кВ отходящей ветви на ТП-4

Uном = 10 кВ; Iпо = 7,5 кА S=890 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 890 / 1,73 10 = 51,45 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 7,5 = 18,06 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 51,45 = 72 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 7,52(0,03 + 0,015) =2,5кА2с

Условия выбора выключателя вносим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 — Условия выбора выключателя

BB-TEL-10−12. 5/630-У2−41 ИТЕА674 152. 003ТУ

Uуст = 10 кВ

Uуст< Uном

Uном = 10 кВ

Iраб. max=72 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 630 А

Iкз1=7,5 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 12,5 кА

iу =18,06 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =2,5 кА2. с

ВК

ВK= 40 кА2. с

Выбираем вакуумный выключатель для РУ-10кВ отходящей ветви на ТП-10

Uном = 10 кВ; Iпо = 5,9 кА S=630 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 630 / 1,73 10 = 36,41 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 5,9 = 14,2 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 36,41 = 50,97 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 5,92(0,03 + 0,015) =1,56кА2с

Условия выбора выключателя вносим в таблицу 1.3.

Таблица 1.3 — Условия выбора выключателя

BB-TEL-10−12. 5/630-У2−41 ИТЕА674 152. 003ТУ

Uуст = 10 кВ

Uуст< Uном

Uном = 10 кВ

Iраб. max=50,97 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 630 А

Iкз1=5,9 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 12,5 кА

iу =14,2 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =1,56 кА2. с

ВК

ВK= 40 кА2. с

Выбираем вакуумный выключатель для РУ-10кВ отходящей ветви на ТП-31

Uном = 10 кВ; Iпо = 5,3 кА S=590 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 590 / 1,73 10 = 34,1 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 5,3 = 12,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 34,1 = 47,74 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 5,32(0,03 + 0,015) =1,26кА2с

Условия выбора выключателя вносим в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 — Условия выбора выключателя

BB-TEL-10−12. 5/630-У2−41 ИТЕА674 152. 003ТУ

Uуст = 10 кВ

Uуст< Uном

Uном = 10 кВ

Iраб. max= 47,74 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 630 А

Iкз1=5,3 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 12,5 кА

iу =12,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =1,26 кА2. с

ВК

ВK= 40 кА2. с

Выбираем вакуумный выключатель для РУ-10кВ РС

Uном = 10 кВ; Iпо = 6,3 кА S=3180 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 3180 / 1,73 10 = 183,81 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 6,3 = 15,17 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 183,81 = 257,33 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 6,32(0,03 + 0,015) =1,79кА2с

Условия выбора выключателя вносим в таблицу 1.5.

Таблица 1.5 — Условия выбора выключателя

BB-TEL-10−12. 5/630-У2−41 ИТЕА674 152. 003ТУ

Uуст = 10 кВ

Uуст< Uном

Uном = 10 кВ

Iраб. max= 257,33 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 630 А

Iкз1=6,3 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 12,5 кА

iу =15,17 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =1,79 кА2. с

ВК

ВK= 40 кА2. с

Для выбора выключателей использовалась литература:

А.А. Федоров «Справочник по электроснабжению и электрооборудованию»

Руководство по эксплуатации вакуумные выключатели серии BB/Tel

Техническое описание вакуумного выключателя

Основные сведения

Вакуумные выключатели ВВ/ТЕL (в дальнейшем -- выключатели) предназначены для работы в комплектных распределительных устройствах (КРУ), камерах стационарных одностороннего и двухстороннего обслуживания (КСО) внутренней и наружной установки класса напряжения до 10 кВ трехфазного переменного тока 50 Гц для систем с изолированной и заземленной нейтралью. Вакуумные выключатели cерии ВВ/ТЕL защищены патентом № 2 020 631 от 30. 09. 1994 г. В основе конструктивного решения выключателя лежит использование пофазных электромагнитных приводов с «магнитной защелкой», механически связанных общим, ненесущим нагрузку, валом синхронизатором. Параллельно соединённые катушки электромагнитных приводов фаз выключателя при выполнении команд подключаются к предварительно заряженным конденсаторам в блоках управления (далее BU/TEL).

Такая конструкция позволила достичь следующих отличительных особенностей по сравнению с традиционными вакуумными выключателями (ВВ):

— высокий механический и коммутационный ресурс;

— малое энергопотребление по шинам оперативного напряжения (заряд и поддержание в параметрах конденсаторных емкостей «ВКЛ», «ОТКЛ»);

— малые габариты и вес;

-лёгкость и простота адаптации в любые типы КРУ,

КСО;

— возможность использования в широком диапазоне питающего оперативного напряжения вторичных цепей;

— необслуживаемость на протяжении всего срока эксплуатации.

— низкая трудоемкость производства и, как следствие, умеренная цена.

Структура условного обозначения выключателей:

ВВ/TEL -10 — Х / Х Х Х

Выключатель вакуумный

Товарный знак предприятия

Номинальное напряжение, кВ

Номинальный ток отключения, кА

Номинальный ток, А

Климатическое исполнение

Категория размещения

Пример записи обозначения выключателя на номинальное напряжение 10 кВ, номинальный ток отключения

31 кА, номинальный ток 2000 А, климатического исполнения УХЛ, категории размещения 2:

ВВ/TEL-10−31. 5/2000 УХЛ 2.

Основные технические данные

Климатическое исполнение и категория размещения У2 по ГОСТ 1550, условия эксплуатации при этом:

— верхнее рабочее значение температуры окружающего воздуха в КРУ (КСО) принимают равным плюс 55 °C,

-эффективное значение температуры окружающего воздуха КРУ и КСО, плюс 40 °C;

— нижнее рабочее значение температуры окружающего воздуха в КРУ (КСО) принимают равным, минус 40 °C;

— верхнее значение относительной влажности воздуха 100% при плюс 25 °C;

— окружающая среда невзрывоопасная, не содержащая газов и паров, вредных для изоляции, не насыщенная токопроводящей пылью в концентрациях, снижающих параметры электропрочности изоляции выключателя.

Устройство. Основные части и узлы

В отличие от большинства существующих выключателей, в основу устройства ВВ/TEL заложен В основу устройства ВВ/TEL заложен принцип размещения электромагнита привода, тягового изолятора и вакуумной дугогасительной камеры вдоль одной оси симметрии. Такая компоновка выключателя позволила существенно упростить кинематическую схему, отказаться от нагруженных узлов трения, что, в свою очередь, позволило создать выключатель с высоким коммутационным ресурсом, не требующим обслуживания в течение всего срока службы.

Вакуумные дугогасительные камеры установлены внутри полых опорных изоляторов, закреп, ленных на общем основании. Подвижные контакты дугогасительных камер жестко соединены со своими приводами посредством изоляционных тяг, которые также располагаются внутри опорных изоляторов. Таким образом, все элементы конструкции полюса имеют общую ось симметрии, вдоль которой совершают возвратно-поступательное движение детали механизма. Приводы фаз располагаются внутри основания выключателя. Они механически соединены между собой посредством общего вала, который выполняет следующие функции:

— Обеспечивает синхронизацию фаз, предохраняя от неполнофазных режимов работы

— Приводит в действие вспомогательные контакты выключателя

— Обеспечивает механическую блокировку работы РУ, в котором установлен ВВ/TEL.

— Управляет визуальными индикаторами положения ВВ/TEL.

Двухразрывный электромагнитный привод с магнитной защелкой

В отличие от предшествующих, в данной серии выключателей применена двухразрывная магнитная система, что позволяет увеличить усилие удержания магнитной защелки без существенного изменения габаритов привода.

Электромагнитный привод может находиться в двух устойчивых положениях — ОТКЛЮЧЕНО и ВКЛЮЧЕНО.

Фиксация якоря в этих положениях производится без применения механических защелок и обеспечивается:

Вакуумные дугогасительные камеры

В выключателе применены малогабаритные ВДК серии TEL, четвертого поколения.

Эти камеры отличает низкое переходное сопротивление, высокая стойкость к свариванию при протекании сквозных токов, а также повышенная коммутационная способность, обеспечивающая надежную работу аппарата при токах до 31,5 кА. Конструкция камеры, отличается высокой эксплуатационной надежностью.

В момент размыкания контактов в вакуумном промежутке коммутируемый ток инициирует возникновение электрического разряда, называемого «вакуумная дуга».

Существование вакуумной дуги поддерживается за счет металла, испаряющегося с поверхности контактов в вакуумный промежуток. Плазма, образованная ионизированными парами металла, является проводником тока и поддерживает его протекание между контактами до момента перехода тока через ноль. В этот момент дуга гаснет, а оставшиеся пары металла мгновенно (за 7−10 микросекунд) конденсируются на поверхности контактов и других

деталей дугогасительной камеры, восстанавливая электропрочность вакуумного промежутка. В это же время на разведенных контактах восстанавливается приложенное к ним напряжение.

Если при восстановлении напряжения на поверхности контакта (как правило, анода) остаются перегретые участки, они могут служить источником эмиссии заряженных частиц, вызывающих пробой вакуумного промежутка, с последующим протеканием тока через него. Для избежания подобных отказов необходимо управлять вакуумной дугой, равномерно распределяя тепловой поток по всей поверхности контактов. Наиболее эффективным способом управления дугой является наложение на нее продольного (сонаправленного с направлением тока) магнитного поля, которое индуцируется самим током. Данный способ применен в вакуумных дугогасительных камерах

Блокирующее устройство

Выключатели данной конструкции оснащены встроенным механизмом блокирования, который с одной стороны, исключает жесткую связь между приводом выключателя и внешними, подключенными к выключателю блокировочными устройствами КРУ или КСО, и, с другой стороны, обеспечивает безопасность оперирования выключателем.

Это достигается за счет встроенного блокировочного устройства, обеспечивающего механическую и электрическую блокировку выключателя. Механизм блокирования состоит из механического блокировочного устройства и микропереключателя, контакты которого включены в цепь катушек привода и управляются блокировочным валом. Блокировочное устройство имеет два фиксированных состояния: «Заблокировано» и «Разблокировано». В состоянии «Заблокировано» контакты микропереключателя блокиратора S14 разомкнуты (цепь катушек привода разомкнута), а блокировочный вал предотвращает перемещение якоря и постановку привода намагнитную защелку, то есть включение выключателя.

В состоянии «Разблокировано» контакты микропереключателя замкнуты (цепь катушек привода замкнута), а кулачок блокировочного вала находится в положении, допускающем замыкание магнитной системы привода.

В случае, если выключатель включен, и оператор воздействует на блокировочный вал, вращая его против часовой стрелки и переводя тем самым блокировочное устройство из положения «Разблокировано» в положение «Заблокировано», то происходит ручное отключение выключателя и его последующее электрическое и механическое блокирование.

В случае, когда выключатель отключен, выполняемый вручную поворот блокировочного вала не сопровождается отключением выключателя, а вызывает только электрическую и механическую блокировки. Если оператор воздействует на блокировочный вал, вращая его по часовой стрелке, блокировочное устройство переводится из положения «Заблокировано» в положение «Разблокировано»

Индикатор положения главных контактов

В выключателях данной серии с целью уменьшения инерционных нагрузок на синхронизирующий вал, устранена жесткая механическая связь между приводом и индикатором положения главных контактов. Дополнительно это обеспечивает простоту выбора места расположения индикатора на передней панели ВЭ, КРУ или КСО.

Принцип работы индикатора заключается в следующем. На синхронизирующем валу закреплены две цапфы (для управления индикатором можно выбрать любую). Бобышка троса, помещенного в неподвижную оболочку, заводится в прорезь этой цапфы и закрывается крышкой. При выполнении операции отключения цапфа воздействует на бобышку троса и вытягивает его на определенную, необходимую для срабатывания индикатора, длину. При этом в окошке индикатора появляется обозначение, отвечающее отключенному состоянию модуля. При включении выключателя происходит обратное движение троса, осуществляемое возвратной пружиной, и в окошке корпуса появляется обозначение, показывающее, что главные контакты выключателя замкнуты. Индикатор крепится в удобном месте на фасаде ВЭ, КРУ или КСО при помощи четырех винтов М4 или саморезов с наружным диаметром, соответствующим М4.

Принцип действия выключателя

Включение

В отключенном положении выключателя контакты ВДК удерживаются в разомкнутом состоянии под действием отключающей пружины, которое передается на подвижный контакт ВДК посредством тягового изолятора. Для

замыкания контактов ВДК в обмотку электромагнитного привода разряжается предварительно заряженный включающий конденсатор БУ.

Импульс тока, протекающего по обмотке электромагнитного привода в результате разряда конденсатора, создает магнитное поле в двух кольцевых зазорах между статором и якорем.

По мере роста тока в обмотке электромагнитного привода сила электромагнитного притяжения между якорем и статором возрастает до величины, превышающей силу удержания, создаваемую пружиной отключения. В этот момент якорь привода начинает двигаться по направлению к статору, толкая тяговый изолятор и подвижный контакт ВДК. В процессе движения якоря по направлению к статору воздушные зазоры уменьшаются, благодаря чему силапритяжения якоря увеличивается. Быстро растущая электромагнитная сила стремительно ускоряет движущиеся

части модуля до скорости, которая является оптимальной для процесса включения и позволяет избежать дребезга контактов при их соударении, существенно снижая при этом вероятность пробоя вакуумного промежутка до момента замыкания контактов (линия 2).

В момент замыкания контактов (линия 2) подвижный контакт останавливается, а якорь продолжает свое движение с быстрым замедлением, вызванным пружиной дополнительного поджатия контактов. Достигнув статора, якорь останавливается, примагнитившись к нему (линия 2а). В момент остановки якорь перестает индуцировать противо-ЭДС, что приводит к росту тока (участок 2а-3).

Намагниченные до насыщения якорь и статор создают настолько мощный остаточный магнитный поток, что его достаточно для удержания якоря привода во включенном положении после отключения включающего тока, производимого БУ (линия 3). Кроме того, испытания показали, что этот поток является достаточным для удержания якоря включенным под воздействием вибрационных и ударных режимов. Отключающая пружина привода также сжима ется в процессе движения якоря, накапливая потенциальную энергию для выполнения операции отключения модуля. Якорь, перемещаясь, поворачивает синхронизирующий вал, который приводит в движение гибкий тросик индикатора положения главных контактов и переключает вспомогательные контакты.

Отключение

Для отключения выключателя в обмотку электромагнитного привода разряжается предварительно заряженный отключающий конденсатор, обеспечивающий протекание через обмотку тока в направлении, противоположном току включения. Ток отключения частично размагничивает якорь и статор, ослабляя силу их магнитного притяжения друг к другу.

Совместное воздействие отключающей пружины и пружины дополнительного поджатия контактов является достаточным для того, чтобы «оторвать» примагниченный якорь от статора (линия 4а). Возникающие воздушные зазоры в приводе резко уменьшает силу притяжения, якорь под действием пружин интенсивно разгоняется и ударным воздействием через тяговый изолятор увлекает за собой подвижный контакт ВДК. Усилие ударного воздействия на подвижном контакте позволяет эффективно разрывать точки микросварок на поверхности контактов, которые могут возникать из-за термического воздействия токов короткого замыкания.

Размыкание контактов (линия 5) происходит с ин тенсивным ускорением, способствуя достижению максимальной отключающей способности выключателя. По достижении якорем крайнего положения контакты ВДК удерживаются в разомкнутом состоянии усилием отключающей пружины, которое передается на подвижный контакт посредством тягового изолятора. Якорь, перемещаясь, поворачивает синхронизирующий вал, который приводит в движение гибкий тросик индикатора положения главных контактов, а также переключает вспомогательные контакты.

Ручное включение

В соответствии с требованиями ГОСТ 687–78 ручное включение не является обязательным. Для реализации этого режима при отсутствии оперативного напряжения используется так называемый «вспомогательный вход по питанию» BU/TEL или блок автономного питания BAV/ TEL. Описание процедуры ручного включения приведено в РЭ на BU/TEL и BAV/TEL.

Ручное отключение

Выключатель может быть отключен вручную посредством поворота блокировочного вала против часовой стрелки. Кулачок блокировочного вала механически «отрывает» якорь электромагнитного привода средней фазы от статора. По мере увеличения воздушных зазоров, отключающие пружины и пружины дополнительного контактного поджатия преодолевают силы, удерживающие выключатель во включенном состоянии, и выключатель отключается.

Внимание! Пользоваться ручным отключением только в случае невозможности отключения выключателя от блока управления.

Блоки управления выключателем

Для управления (включения и отключения) выключателями, а также для сопряжения с существующими цепями релейной защиты и управления предназначены блоки управления BU/TEL различных типов. При выполнении операций ВКЛ/ОТКЛ на катушки электромагнитных приводов

выключателя разряжаются предварительно заряженныеконденсаторы блоков управления.

Таким образом, обеспечивается строгое дозирование электрической энергии, что позволяет снизить совокупное разрушительное воздействие на контактную систему ВДК электроэрозионных, тепловых и механических факторов, что в свою очередь способствует повышению коммутационного и механического ресурса всего вакуумного выключателя.

Для выбора для технического описания вакуумного выключателя использовалась литература:

Руководство по эксплуатации вакуумные выключатели серии BB/Tel

Выбор ОПН на стороне 10 кВ

Ограничители перенапряжения (ОПН): — Устанавливать ОПН с датчиком тока импульсов срабатывания и возможностью измерения токов утечки под рабочим напряжением в сетях напряжением 35−110 кВ. — Применять ОПН на основе оксидно-цинковых варисторов, с полимерной изоляцией, взрывобезопасного исполнения категории А. Запрещаются: Трубчатые и вентильные разрядники на всех уровнях напряжения.

В качестве защиты оборудования ПС и ее изоляции от атмосферных и коммутационных перенапряжений нормативные документы разрешают использовать лишь ОПН (ограничители перенапряжения

Для защиты изоляции электрооборудования от атмосферных перенапряжений на стороне 10 кВ выбираем ограничители напряжения типа ОПНРТ-КР/TEL-10/12 УХЛ Uн = 10 кВ.

Выбранные типы ОПН необходимо проверить по взрывобезопасности к максимальным токам КЗ, то есть: Для стороны 10 кВ: IВЗ > 42,31 кА.

Данные сводим в таблицу 2.1.

Таблица

Тип ОПН

ОПН-КР/TEL-10/12/ УХЛ2

Номинальное напряжение

10 кВ

Наибольшее длительно допустимое напряжение

12 кВ

Номинальный разрядный ток

10 кА

Категория взрывобезопасности

А (IВЗ = 63 кА)

Остающееся напряжение при импульсе тока в 10 кА за 0,1 мкс

44 кВ

Выбор автоматических выключателей на стороне 0,4 кВ первая секция шин

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 1я секция шин (1)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=25 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 25 000 / 1,73 380 = 38 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 38 = 76 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.1 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=76 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 1я секция шин (2)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=15 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 15 000 / 1,73 380 = 22,8 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 22,8 = 45,6 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.2 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=45,6 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 1я секция шин (3)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=35 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 35 000 / 1,73 380 = 53,24 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 53,24 = 74,54 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Условие выбора заносим в таблицу 3. 3

Таблица 3.3 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=74,54 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=35 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 35 000 / 1,73 380 = 53,24 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 53,24 = 74,54 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Условие выбора заносим в таблицу 3. 4

Таблица 3.4 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=74,54 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 1я секция шин (5)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=25 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 25 000 / 1,73 380 = 38 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 38 = 76 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Условие выбора заносим в таблицу 3. 5

Таблица 3.5 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=76 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 1я секция шин (6)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=55 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 55 000 / 1,73 380 = 86,3 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 86,3 = 120,8 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Условие выбора заносим в таблицу 3. 6

Таблица 3.6 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=120,8 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 250 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 30 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3200 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 1я секция шин (7)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=45 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 45 000 / 1,73 380 = 68,45 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 68,45 = 95,83 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.7 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=95,83 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 1я секция шин (8)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=45 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 45 000 / 1,73 380 = 68,45 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 68,45 = 95,83 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.8 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=95,83 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбор автоматических выключателей на стороне 0,4 кВ вторая секция шин

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 2я секция шин (1)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=100 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 100 000 / 1,73 380 = 152,1 А

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 152,1 = 212,94 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.1.1 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−250

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=212,94 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 250 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 30 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3200 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 2я секция шин (2)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=45 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 45 000 / 1,73 380 = 68,45 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 68,45 = 95,83 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.1.2 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=95,83 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 2я секция шин (3)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=35 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 35 000 / 1,73 380 = 53,2 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 53,2 = 74,5 А

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.1.3 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=74,5 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=50 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 50 000 / 1,73 380 = 76,06 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 76,06 = 106,5 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Условие выбора заносим в таблицу 3.1. 4

Таблица 3.1.4 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=106,5 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ 2я секция шин (5)

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=50 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 50 000 / 1,73 380 = 76,06 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 76,06 = 106,5 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.1.5 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 55−39−160

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=106,5 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 160 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Выбираем автоматический выключатель для РУ-0,4кВ РС

Uном = 380 В; Iпо = 10,7 кА S=560 кВА

Определяем рабочий ток для секционного выключателя и выключателей со стороны высокого напряжения трансформатора:

Iном. тр = Sном. тр/Uном)= 560 000 / 1,73 380 = 851,84 А

Определяем ударный ток

iy= Ку Iпо = 1,4 1,72 10,7 = 25,76 кА

Максимальный ток утяжеленного послеаварийного режима:

Iраб. мах= КавIном. тр = 1,4 851,84 = 119,25 А

Расчетный импульс квадратичного тока к.з., определяется по формуле:

Bк = Iпо2 (tоткл + ta) = 10,72(1,8 + 0,04) =210,6кА2с

Таблица 3.1.6 — Условия выбора выключателя

Расчетные параметры

Условие выбора

Каталожные данные выключателя

ВА 54−41−1000

Uуст = 380 В

Uуст< Uном

Uном = 380 В

Iраб. max=851,84 А

Iраб. утяж<Iном

Iном = 1000 А

Iкз1=10,7 кА

Ino< Iоткл

Iоткл= 25 кА

iу =25,76 кА

iу < Iдин

Iдин = 40 кА

ВК =210,6 кА2. с

ВК

ВK= 3000 кА2. с

Для выбора выключателей использовалась литература:

А.А. Федоров «Справочник по электроснабжению и электрооборудованию»

Техническое описание ВА

Выключатели автоматические серии ВА

Автоматический выключатель -- это контактный коммутационный аппарат (электротехническое или электроустановочное устройство), способный включать, проводить и отключать токи при нормальном состоянии электрической цепи, а также включать, проводить в течении определённого устанавливаемого времени и отключать токи в определённом аномальном состоянии цепи электрического тока. Автоматический выключатель предназначен для защиты кабелей, проводов и конечных потребителей от перегрузки и короткого замыкания.

Назначение

Выключатели автоматические серии ВА 47 предназначены для сетей с частотой тока 50 Гц, с номинальным напряжением 230/400 В и током до 125А. Используются для защиты низковольтных электрических цепей от перегрузки и короткого замыкания, а также для оперативного управления участком электрической цепи. Производятся в одно-, двух-, трех- и четырехполюсном исполнениях. Применяются в вводно-распределительных устройствах для жилых и общественных зданий.

Устройство 1. Корпус 2. Рукоятка управления 3. Контакты 4. Контактные зажимы 5. Катушка электромагнитного расцепителя 6. Биметаллическая пластина теплового расцепителя 7. Дугогасительная камера Принцип работы В конструкцию автоматического выключателя входит тепловой и электромагнитный расцепитель, предназначенные для отключения выключателя под действием тока, величина которого превышает величину номинального тока. Биметаллическая пластина теплового расцепителя действует на механизм выключения прибора путем изменения формы при протекании тока нагрузки. В электромагнитном расцепителе на механизм отключения выключателя воздействует электромагнит, который срабатывает при прохождении тока аварийной перегрузки. Основные преимущества: 1. Материал корпуса — самозатухающий 1. ухающий пластик. 2. Защелка с фиксацией облегчает монтаж на DIN-рейку 3. Обмотка катушки электромагнитного расцепителя выполнена из высококачественной меди. 4. Контакты выполнены из серебросодержащего материала, что повышает износоустойчивость, срок службы и уменьшает переходное сопротивление и потери. 5. Дугогасительная камера — из никелированной стали, строго определенных размеров, что обеспечивает стабильное гашение дуги. 6. Индикатор положения контактов позволяет получить точную информацию о положении контактов. 7. Снижение переходного сопротивления контакта и увеличение механической устойчивости соединения обеспечивается наличием наконечников на контактных зажимах, что предотвращает перегрев и плавку проводов. 8. Гарантия — 3 года. 9. Срок эксплуатации — 20 лет.

Для описания быстродействующего выключателя литература:

Интернет: www. belkontakt. com

4. Выбор предохранителей на стороне 0,4 кВ первой секции шин

Для защиты трансформаторов на стороне 0,4 кВ первую секция шин используем предохранители.

Выбор предохранителей производится:

а) по напряжению установки Uуст Uном;

б) по току Iнорм. < Iном., Imax < Iном;

в) по конструкции и роду установки;

г) по току отключения Ino < Iоткл.

а) По напряжению установки

UустUном

380 В В

б) По роду тока

IномI ном пр

Iн=

Imax=38,02 Iном =50А

Ino=10.7 кАIоткл=31,5 кА

Расчет остальных токов аналогичен. Данные приведём в таблицу 8. 1

Таблица расчётов 4. 1

Sном, кВА

Uном, В

Iраб, А

1

2

3

4

5

6

7

8

25

15

35

35

25

55

45

45

380

380

380

380

380

380

380

380

38,02

22,82

53,24

53,24

38,02

83,66

68,45

68,45

Выбираем предохранитель типа ПН2−0,4−50−31,5 УЗ

Следовательно, выбранный предохранитель соответствует условиям выбора.

Выбор остальных предохранителей на 0,4 кВ первой секции шин аналогичен.

Таблица. Предохранителей 4. 2

Наимено-вание

Iном раб

Iпл вст

Тип предохранителя

1

38,02

50

ПН2−0,4−50−31,5 УЗ

2

22,82

31,5

ПН2−0,4−31,5−31,5 УЗ

3

53,24

63

ПН2−0,4−63−31,5 УЗ

4

53,24

63

ПН2−0,4−63−31,5 УЗ

5

38,02

52

ПН2−0,4−52−31,5 УЗ

6

83,66

100

ПН2−0,4−100−31,5 УЗ

7

68,45

80

ПН2−0,4−80−31,5 УЗ

8

68,45

80

ПН2−0,4−80−31,5 УЗ

Выбор предохранителей на стороне 0,4 кВ второй секции шин

Для защиты трансформаторов на стороне 0,4 кВ первую секция шин используем предохранители.

Выбор предохранителей производится:

а) по напряжению установки Uуст Uном;

б) по току Iнорм. < Iном., Imax < Iном;

в) по конструкции и роду установки;

г) по току отключения Ino < Iоткл.

а) По напряжению установки

UустUном

380 В В

б) По роду тока

IномI ном пр

Iн=

Imax=100 Iном =187,96А

Ino=10.7 кАIоткл=31,5 кА

Расчет остальных токов аналогичен. Данные приведём в таблицу.9.1.

Таблица расчётов 4.1. 1

Sном, кВА

Uном, В

Iраб, А

1

2

3

4

5

100

45

35

50

50

380

380

380

380

380

187,96

68,45

53,24

76,06

76,06

Выбираем предохранитель типа ПН2−0,4−200−31,5 УЗ

Следовательно, выбранный предохранитель соответствует условиям выбора.

Выбор остальных предохранителей на 0,4 кВ второй секции шин аналогичен.

Таблица. Предохранители.4.1.2.

Наимено-вание

Iном раб

Iпл вст

Тип предохранителя

1

187,96

200

ПН2−0,4−200−31,5 УЗ

2

68,45

80

ПН2−0,4−80−31,5 УЗ

3

53,24

63

ПН2−0,4−63−31,5 УЗ

4

76,06

80

ПН2−0,4−80−31,5 УЗ

5

76,06

80

ПН2−0,4−80−31,5 УЗ

Для выбора предохранителей использовалась литература:

А.А. Федоров «Справочник по электроснабжению и электрооборудованию».

Техническое описание предохранителей

Плавкие предохранители ПН-2 — предназначены для, защиты электрооборудования промышленных установок и электрических сетей трехфазного переменного тока с номинальным напряжением до 380 В частоты 50ГЦ и 60ГЦ и цепей постоянного тока с напряжением 220 В при токах короткого замыкания и перегрузках. Предохранители состоят из двух основных частей: плавкой вставки, включаемой в рассечку защищаемой цепи, и дугогасительного устройства (гасит дугу, возникающую после плавления вставки).

Габаритные размеры -Плавкая вставка ПН-2−100А-10У3(31,5А; 40А; 50А; 63А; 80А; 100А) (123*40мм) -Плавкая вставка ПН-2−250А-10У3(80А; 100А; 125А; 160А; 200А; 250А) (141*50мм) -Плавкая вставка ПН-2−400А-10У3(200А; 250А; 315А; 355А; 400А) (167*66мм) -Плавкая вставка ПН-2−600А-10У3(315А; 355А; 400А; 500А; 630А) (209*480мм)

К предохранителям ПН-2 предъявляются следующие требования: 1. Времятоковая характеристика предохранителя должна проходить ниже, но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта. 2. При коротком замыкании предохранители должны работать селективно. 3. Время срабатывания предохранителя при коротком замыкании должно быть минимально возможным, особенно при защите полупроводниковых приборов. Предохранители должны работать с токоограничением. 4. Характеристики предохранителя должны быть стабильными. Разброс параметров из-за производственных отклонений не должен нарушать защитные свойства предохранителя. 5. В связи с возросшей мощностью установок предохранители должны иметь высокую отключающую способность. 6. Замена сгоревшего предохранителя или плавкой вставки не должна требовать много времени.

Рис.

Устройство предохранителей ПН-2 Корпус 1 предохранителя ПН-2 изготавливается из прочного фарфора или стеатита. Внутри корпуса расположены ленточные плавкие вставки 2 и наполнитель -- кварцевый песок 3. Плавкие вставки припаиваются к диску 4, который крепится к пластинам 5, а они в свою очередь связанны с ножевыми контактами 9. Пластины 5 крепятся к корпусу винтами. Наполнителем плавких вставок ПН-2 является кварцевый песок. Зерна кварцевого песка имеют высокую теплопроводность и хорошо развитую охлаждающую поверхность. Плавкая вставка предохранителей ПН-2 выполняется из медной ленты толщиной 0,1-- 0,2 мм. Для получения токоограничения вставка имеет суженные сечения 8. Принцип действия предохранителя ПН-2 При возникновении короткого замыкания плавкая вставка предохранителя сгорает, и дуга горит в канале, образованном зернами наполнителя. Градиент напряжения на дуге очень высок, благодаря чему обеспечивается гашение дуги за несколько миллисекунд. После того как предохранитель сработал плавкие вставки предохранителя заменяются вместе с диском 4, и патрон заново засыпается песком. Для герметизации патрона и предотвращения увлажнения песка, под пластины 5 кладется асбестовая прокладка 6.

Технические характеристики предохранителей ПН-2 Предохранители ПН-2 выполняются на номинальный ток до 630 А. Предельный отключаемый ток короткого замыкания, который может отключаться предохранителем, достигает 50 кА. Малые габариты, незначительная затрата дефицитных материалов, высокая токоограничивающая способность являются достоинствами плавкого предохранителя ПН-2.

Для описания предохранителей использовалась литература:

Камеры серии КС для распределительных сетей 10кВ

Камеры серии КС для распределительных сетей 10 кВ предназначены для приёма и распределения электрической энергии трёхфазного переменного тока частотой 50 Гц на номинальное напряжение 10 кВ в сетях с изолированной или компенсированной нейтралью для комплектования распределительных устройств закрытых трансформаторных подстанций, внутренней установки и используются в качестве как вводных, линейных, так и секционных между секциями шин. Конструкция и принцип действия комплектно-распределительного устройства серии КС-10

Схемы главных цепей шкафов

Шкафы КРУ серии КС-10 с выкатными элементами обеспечивают любое схемное решение исходя из сетки схем соединений главных цепей.

Схемы вспомогательных цепей

Принципиальные схемы соединений вспомогательных цепей выполнены для КРУ 10 кВ подстанций энергосистем на переменном или постоянном токе напряжением 220 и 110 В с использованием микропроцессорных устройств защиты, управления, автоматики и сигнализации типа УЗА, БМРЗ, «Орион»,"Сириус" (производства «Радиус Автоматика», г. Зеленоград), «ТЭМП», «БЭМП», SPAC (г. Чебоксары),"МР-700″, «МР-600» (Республика Беларусь), блок защиты выключателя, а также на механических, микроэлектронных или микропроцессорных реле. Возможны различные варианты в соответствии с требованиями заказчика с любыми терминалами.

Устройство и работа ячеек КРУ серии КС-10

Ячейка КРУ серии КС-10 представляют собой сборную металлоконструкцию из цельногнутых листов оцинкованной стали горячего цинкования, соединенных заклепочными соединениями в которую встроены выкатной элемент, заземлитель, трансформаторы тока и напряжения, аппара-тура РЗА. Шкафы изготавливаются одностороннего и двухстороннего обслуживания при монтаже и эксплуатации при однорядном, двухрядном и многорядном расположении шкафов в подстанции и распределительных устройствах. Шкафы унифицированы и независимо от схем главных и вспомогательных цепей имеют аналогичную конструкцию основных сборочных единиц и одинаковые габаритные установочные размеры в соответствии с рисунками 1, 2, 3 и 4. Шкафы КРУ серии КС-10 имеют четыре базовых конструкции: * ШВВ — шкаф с высоковольтным вакуумным выключателем с электромагнитным или пружинным приводом; * ШШР -- шкаф с шинным разъединителем; * ШСТ -- шкаф с трансформатором собственных нужд; * ШТН — шкаф с трансформаторами напряжения. Шкаф КРУ типа КС-10 для обеспечения повышенной локализационной способности разделен на отсеки: отсек сборных шин, отсек релейный (А), отсек выкатного элемента (выключателя) (Б), отсек трансформаторов тока, линейных шин и кабелей (В).

Для улучшения температурного режима в потолке отсеков имеются жалюзи. Каждый отсек имеет свой канал для сброса избыточного давления. Так же в отсеках шкафа устанавливается фототиристорная и оптоволоконная дуговая защита.

В качестве выкатных элементов в шкафах могут быть: * тележка с выключателем высоковольтным вакуумным с электромагнитным или пружинно-магнитным (с возможностью ручного включения под нагрузку при отсутствии оперативного тока за счет энергии взведенной пружины) приводом, номинальный ток 630, 1250, 1600 А; * тележка с шинным разъединителем; * тележка с трансформатором собственных нужд; * тележка с трансформаторами напряжения.

Выкатной элемент может занимать три положения относительно корпуса: рабочее, контрольное, ремонтное.

В рабочем положении главные и вспомогательные цепи шкафа замкнуты, выкатной элемент находится в пределах корпуса шкафа в фиксированном положении.

В контрольном положении главные цепи шкафа разомкнуты, а вспомогательные замкнуты (допускается размыкание вспомогательных цепей), выкатной элемент находится в пределах кор-пуса шкафа в фиксированном положении.

В ремонтном положении главные и вспомогательные цепи шкафа разомкнуты, выкатной элемент находится вне корпуса шкафа на инвентарной тележке.

Для вкатывания выкатного элемента из ремонтного положения в контрольное необходимо произвести стыковку инвентарной тележки со шкафом при помощи фиксирующих устройств, расположенных с правой или левой стороны тележки. После чего свести рукоятки выкатного элемента (при этом он освобождается от фиксации на тележке) и вкатить его в шкаф — в контрольное положение. При этом автоматически открываются защитные шторки верхних и нижних штыревых контактов, защищающие от случайного прикосновения к токоведущим частям. При освобождении рукояток они фиксируют выкатной элемент в контрольном положении.

Блокировка от вкатывания выкатного элемента при открытой двери, осуществляется фиксатором, который препятствует вращению винта передачи «Винт-гайка». При закрывании двери фиксатор утапливается и снимает ограничение с вращения винта. Вращение винта осуществляется при помощи съемной рукоятки.

Выкатывание тележки из контрольного положения в ремонтное, производится вручную в обратной последовательности. Предварительно необходимо отсоединить вилку штепсельного разъема от розетки штепсельного разъема релейного шкафа.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой