Вычисление теплового импульса для проверки электрооборудования на НВ

где Т_аэ – эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ от удаленных источников;

Т_аэ = 0,1 с для сети 6 кВ;

t_откл = t_рзмах + t_сел + t_ов = 0,05+0,48+0,025=0,56 с

 

Выбор вводного выключателя

1) По напряжению: U_н ≥ U_эу

2) По рабочему току: I_н ≥ I_р.утж, где

• I_р.утж = для расщепленного ТСН

• U_ср = 6,3 кВ

• I_р.утж = кА = 1205 А

3) По отключающей способности

• I_откл.н ≥ I_пt; β_н ≥ β

или (если проверка выше неуспешна):

• I_откл.н (1 + β_н /100) ≥ I_пt + i_at

где

t = t_рз.min + t_св – начало размыкания контактов;

• I_пt = I_{п 0 с} (периодический ток от системы не затухает);

• i_аt = i_аtс (апериодический ток от системы затухает)

4) По включающей способности

• I_вкл.н ≥ I_{п 0}

• i_вкл.н ≥ i_уд

где

• I_{п 0} = I_{п 0 с}

• i_уд = i_удс

5) По электродинамической стойкости

• I_дин ≥ I_{п 0}

• i_дин ≥ i_уд

где

• I_{п 0} = I_{п 0 с}

• i_уд = i_удс

6) По термической стойкости

• I ² _тt_т ≥ B_терм

Условия выбора	Выключатель вводной ВВ/TEL-10-20/1600 У2	Расчётные условия для вводного выключателя
Uн ≥ Uэу, кВ		6,3
Iн ≥ Iр.утж, А
Iоткл.н ≥ Iпt;, кА		12,42
βн ≥ β,		48,8
Iоткл.н (1 + βн/100) ≥ Iпt + iat	∙ 20(1+40/100)=39,6	∙ 12,42+9,8=27,4
Iвкл.н ≥ Iп 0, кА		12,42
iвкл.н ≥ iуд		32,49
Iдин ≥ Iп 0		12,42
iдин ≥ iуд		32,49
I 2 тtт ≥ Bтерм	202∙3=1200	44,86

 

Выбор выключателя присоединения для ПЭНа.

Здесь выбирается выключатель для наиболее мощного электродвигателя

1) По напряжению: U_н ≥ U_эу

2) По рабочему току: I_н ≥ I_р.утж, где

• I_р.утж =

• U_дв.н = 6 кВ

I_р.утж = А

3) По отключающей способности

• I_откл.н ≥ I_пt; β_н ≥ β

или (если проверка выше неуспешна):

• I_откл.н (1 + β_н/100) ≥ I_пt + i_at

где

• I_пt = I_п0с + I_пtд (периодический ток от системы не затухает);

• i_аt = i_аtс + i_аtд

4) По включающей способности

• I_вкл.н ≥ I_{п 0}

• i_вкл.н ≥ i_уд

где

• I_{п 0} = I_{п 0 с} + I_{п 0 д}

• i_уд = i_удс + i_удд

5) По электродинамической стойкости

• I_дин ≥ I_{п 0}

• i_дин ≥ i_уд

где

• I_{п 0} = I_{п 0 с} + I_{п 0 д}

• i_уд = i_удс + i_удд

6) По термической стойкости

• I ² _тt_т ≥ B_терм

Условия выбора	Выключатель присоединения ВВ/TEL-10-20/1000 У2	Расчётные условия для выключателя присоединения
Uн ≥ Uэу, кВ		6,3
Iн ≥ Iр.утж, А
Iоткл.н ≥ Iпt;, кА		16,74
βн ≥ β,		48,8
Iоткл.н (1 + βн/100) ≥ Iпt + iat	∙ 20(1+40/100)=39,6	∙ 16,74+11,55=35,22
Iвкл.н ≥ Iп 0, кА		19,55
iвкл.н ≥ iуд		48,62
Iдин ≥ Iп 0		19,55
iдин ≥ iуд		48,62
I 2 тtт ≥ Bтерм	202∙3=1200	44,86

 

Выбор кабелей 6,3 кВ.

Произведем проверку кабелей в сети СН на термическую стойкость (ТС) и невозгорание (НВ) на примере 3-х потребителей системы нормальной эксплуатации: наиболее мощного – питательный электронасос; малой мощности – насос запаса конденсата; промежуточной мощности – конденсатный насос II ступени.

Примем материал токоведущих жил кабелей – алюминий.

Студент имеет право выбрать в качестве материала жил медь.

 

I_раб = к_згрI_дн

 

I_дн=

 

s_эк=

 

j_эк = 1,6 А/мм² - экономическая плотность тока для алюминиевых жил.

Если жилы медные, то j_эк = 2 А/мм².

 

 

Обозна-чение	Наименование механизма	Рном кВт	Кзгр, о.е.	cosφ, о.е.	ηном, %	I дн, А	Iраб, А	sэк, мм2	I дд, А
ПЭН	Питательный электронасос		0,78	0,9	97,6				291х3=873
КН2	Конденсатный насос 2 ступени		0,95	0,85
НЗК	Насос запаса конденсата		0,8	0,89

В этой таблице указываются параметры самого мощного электродвигателя, самого маломощного и любого среднего.

В последнем столбце указан длительно допустимый ток кабеля данного сечения. Он зависит от материала жил кабелей и берётся из табл.7.2 [1].

 

ПЭН

№	Название расчетной величины	Расчет	Размерность	Примечание
	Критерий выбора по sэк sэк ≤ sок	569 ≤ 3·185 или 569 ≤ 555 (выбираем 3 кабеля в пучке 3х(3х185) мм2)	мм2
	Коэффициент к''	к" =	-
	Критерий выбора по длительно допустимому току	3·291 = 873 ≥ 683	А
	Длительно допустимый ток кабеля с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей и на температуру окружающей среды Iдоп = к'к''Iдд.	Iдоп = 1·1·291 = 291	А
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС	Если кабель медный, то здесь и далее вместо 45,65 принимается 19,58
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	62,8 ≤ 200	0С	Кабель термически стойкий
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	93,2 ≤ 400	0С	Кабель не возгорается
	Окончательно принимаемое сечение	sок= 3х(3х185)(три трехжильных кабеля)	мм2

 

КН2

№	Название расчетной величины	Расчет	Размерность	Примечание
	Критерий выбора по sэк sэк ≤ sок	39 ≤ 50 (выбираем 3х50 мм2)	мм2
	Коэффициент к''	к" =	-
	Критерий выбора по длительно допустимому току	128 ≥ 47	А
	Длительно допустимый ток кабеля с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей и на температуру окружающей среды Iдоп = к'к''Iдд.	Iдоп = 1·1·128 = 128	А
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	358 >200	0С	Кабель термически не стойкий
Увеличиваем сечение до 70 мм2
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	161,76 ≤ 200	0С	Кабель термически стойкий
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	554 >400	0С	Кабель возгорается, увеличиваем сечение до 95 мм2
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	92,6 ≤ 200	0С	Кабель термически стойкий
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	239,8 ≤ 400	0С	Кабель не возгорается
	Критерий выбора по длительно допустимому току	187 ≥ 47	А
	Окончательно принимаемое сечение	sок= 1х(3х95)(один трехжильный кабель)	мм2

 

НЗК

№	Название расчетной величины	Расчет	Размерность	Примечание
	Критерий выбора по sэк sэк ≤ sок	16 ≤ 16 (выбираем 1 кабель 3х(3х16) мм2)	мм2
	Коэффициент к''	к" =	-
	Критерий выбора по длительно допустимому току	64 ≥ 19	А
	Длительно допустимый ток кабеля с учетом поправки на число рядом проложенных кабелей и на температуру окружающей среды Iдоп = к'к''Iдд.	Iдоп = 1·1·64 = 64	А
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	764018>200	0С	Кабель термически не стойкий, увеличиваем сечение до 25 мм2
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	6528>200	0С	Кабель термически не стойкий, увеличиваем сечение до 35 мм2
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	1126>200	0С	Кабель термически не стойкий, увеличиваем сечение до 50 мм2
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	348>200	0С	Кабель термически не стойкий, увеличиваем сечение до 70 мм2
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	157≤ 200	0С	Кабель термически стойкий
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	544 >400	0С	Кабель возгорается увеличиваем сечение до 95 мм2
	Начальная температура жил кабеля до КЗ		0С
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	89,95≤ 200	0С	Кабель термически стойкий
	Коэффициент k при проверке на ТС
	Конечная температура жил кабеля после КЗ при проверке на ТС	235,9 ≤ 400	0С	Кабель не возгорается
	Окончательно принимаемое сечение	sок= 1х(3х95)(один трехжильный кабель)	мм2