Факторы, учитываемые при выборе электрических аппаратов

Аппарат	U ном	I ном	Динамическая устойчивость при коротком замыкании	Термическая устойчивость при коротком замыкании	Коммутационная спо- собность	Нагрузка вторичных цепей
Выключатель	+	+	+	+	+	—
Разъединитель	+	+	+	+	—	—
Выключатель нагрузки	+	+	+	+	+	—
Предохранитель	+	+	—	—	+	—
Разрядник	+	—	—	—	+	—
Трансформатор тока	+	+	+	+	—	+
Трансформатор напряжения	+	—	—	—	—	+
Изолятор опорный	+	—	+	—	—	—
Изолятор проходной	+	+	+	—	—	—
Реактор	+	+	+	+	—	—

 

Общим критерием выбора для всех аппаратов является род установки (внутренней или наружной установки) и конструктивное исполнение. Аппараты, предназначенные для внутренней установки, необходимо выбирать только для закрытых РУ (ЗРУ). Аппараты для наружной установки следует выбирать только для открытых РУ (ОРУ). Для всех коммутационных аппаратов общими условиями выбора являются их соответствие по номинальному напряжению и току:

U _ном ≥ U _ном.у; I _ном ≥ I _м,

 

где U _ном, I _ном – номинальные напряжение и ток, выбираемого коммутационного аппарата, соответственно кВ, А; U _ном.у – номинальное напряжение установки, кВ;

I _м – максимальный длительный рабочий ток нагрузки в электрической цепи, для которой выбирается аппарат, А.

Максимальный длительный рабочий ток цепи возникает в следующих случаях: для цепей параллельных линий – при отключении одной из них; для цепей трансформаторов – при использовании их перегрузочной способности;

для сборных шин подстанций – при наиболее неблагоприятных условиях эксплуатационного режима.

Выбор и проверка отдельных аппаратов осуществляется по следующим параметрам.

Выключатели высокого напряжения выбирают по номинальному напряжению и номинальному току, проверяют по отключающей способности, электродинамической и термической стойкости.

Условие проверки выключателей по отключающей способности

 

I _{откл.ном} ≥ I _п0,

 

где I _{откл.ном} – номинальный ток отключения выключателя, кА;

I _п0 – начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА.

Условие проверки выключателей на электродинамическую стойкость

 

i _пр.скв ≥ i _у,

 

где i _пр.скв – предельный сквозной ток (амплитудное значение), кА (или ток электродинамической стойкости i _дин) выключателя;

i _у – ударный ток КЗ, кА.

Условие проверки выключателей на термическую стойкость

 

I ²_тер t _тер ≥ B _к,

 

где I _тер – ток термической стойкости выключателя, кА;

t _тер – допустимое время протекания тока термической стойкости, с;

B _к – тепловой импульс тока КЗ, кА^2. с.

Тепловой импульс тока КЗ (интеграл Джоуля) приближённо определяется по формуле

B _к = I ²_п0(t _откл + T _а),

 

где t _откл – время отключения КЗ (расчётная продолжительность КЗ), с. Согласно [19] оно складывается из времени действия основной релейной защиты данной цепи (t _р.з) и полного времени отключения выключателя (t _откл.в)

 

t _откл = t _р.з + t _откл.в.

 

Время действия релейной защиты определяется расчётом; приближённо его можно принимать 0, 5–0, 7 с. Полное время отключения выбранного выключателя указывается в каталогах или справочниках.

T _а – постоянная затухания апериодической составляющей тока КЗ, с. При питании точки КЗ от системы неограниченной мощности в распределительных сетях напряжением 10(6) кВ T _а = 0, 01с [13].

Плавкие предохранители выбирают по номинальному напряжению и номинальному току, проверяют по номинальному току отключения

 

I _{откл.ном} ≥ I _п0,

 

где I _{откл.ном} – номинальный ток отключения предохранителя.

В предохранителях типа ПКТ, предназначенных для защиты силовых трансформаторов, номинальный ток плавкой вставки выбирается с учётом бросков тока намагничивания трансформаторов по следующему условию

 

I _вст ≥ (1, 5–2) I _ном.т.

 

Условия выбора разъединителей и выключателей нагрузки приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2