Выбранное электрооборудование должно:

• соответствовать условиям окружающей среды;

• иметь номинальные параметры, удовлетворяющие условиям работы в нормальном режиме и при КЗ;

• отвечать требованиям технико-экономической целесообразности.

а) Выключатели. Проверяем выключатели типа ВМП-10-630-20К. Расчётные параметры, номинальные данные выключателей, условия выбора и проверки выключателей даны в табл. 11.5.

Расчетный ток термической стойкости определяем по формуле:

где t_m - время, к которому отнесен номинальный ток термической стойкости выключателей ( I _нт ), принимаемое равным 10 с; t _п - приведенное время КЗ, с.

Приведенное время t _п, соответствующее полному туку КЗ, равно

t_п=t_пп+t_па,

где t _пп, t _па - приведенное время для периодической и апериодической слагающих тока КЗ, соответственно.

Учитывая время срабатывания защиты, принимаем действительное время отключения КЗ (t_д), равным 1,5 с и по расчетным кривым при t_д= 1,5 с и β" = I”/I_об.= 1 находим t_пп= 1,2.

Величину t_ПА определяем по формуле:

t_па = (β")² 0,05 = 0,05 с.

Следовательно, t_п = 1,2 + 0,05= 1,25 с,

It_п = 12 = 4,2 кА.

К выключателю выбираем привод типа ПЭ-11.

Таблица 11.6. Распределение нагрузки между фазами трансформаторов тока

Номинальная вторичная нагрузка ТТ типа ТПШЛ-10, соответствующая классу точности 0,5 равна 0,8 Ом. Исходя из допустимой величины вторичной нагрузки ТТ Z_2ном, определяем необходимое расчетное сечение соединительных проводов:

s_пр= l_расч ρ/R_пр = 1,73 ∙ 3∙0,0175/0,543 =0,167 мм^2;,

где l_расч = l при схеме соединения ТТ а неполную звезду (l - расстояние от ТТ до места установки приборов, принимаемое равным 3 м при установке их совместно с ячейкой выключателя); ρ = 0,0175 Oм∙мм²/м -удельное сопротивление медного провода.

R_пр = Z_2ном -ΣZ_пп-Z_k=0,8- 0,157-0,1 =0,543 Ом.

Выбираем s_пр = 2,5 мм², минимально допустимое по условиям механической прочности.

Сопротивление соединительных проводов:

R_пр = l_расч ρ/s_пр = 1,73 3 0,0175/2,5 = 0,036 Ом.

Расчетная вторичная нагрузка ТТ составляет:

Z _2р = 0,157 + 0,036 + 0,1 =0.293 Ом

Условия выбора, расчетные данные и номинальные параметры ТТ приведены в табл. 11.7.

в) Трансформаторы напряжения. Трансформаторы напряжения (ТН) выбираем по номинальному напряжению и классу точности данной вторичной нагрузке.

Таблица 11.7 Выбор трансформаторов тока и напряжения

Проверяемая величина	Расчетные параметры	Тип ТТ, ТН	Номинальные параметры ТТ,ТН	Формулы выбора и проверки
Трансформаторы тока
Номинальное напряжение, кВ	Uном.уст=10	ТПШЛ- 10(Т)-2000/5	Uном= 10	Uном≥ Uном.уст
Номинальный длительный первичный ток, А	Iмакс.р = 576		I1ном = 2000	Iном≥Iмакс.р
Номинальный вторичный			I2ном = 5
Класс точности	0,5/Р		0,5/Р	соответствует ПУЭ
Номинальная вторичная нагрузка. Ом	Z2Р=0,293		22НОМ = 0,8	Z2ном ≥Z2Р
Кратность тока динамической стойкости				Кдин ≥10,8
Кратность односекундного тока термической стойкости			КТЕРМ,1с =70	КТЕРМ,1с ≥6,7
Трансформаторы напряжения
Номинальное напряжение, кВ	UНОМ.УСТ=10	НТМИ- 10- 66УЗ	UНОМ=10	Uном≥ Uном.уст
Класс точности	0,5		0,5	соответствует ПУЭ
Номинальная мощность вторичной обмотки ,кВА	S2Р=58		S2ном=120	S2ном≥ S2Р

Суммарная мощность, потребляемая измерительными приборами, присоединенными к ТН, приведена в табл. 11.8.

Итак, мы устанавливаем трехфазный пятистержневой трансформатор напряжения типа НТМИ-10, который в классе 0,5 обеспечивает необходимую мощность, потребляемую измерительными приборами. Трансформаторы напряжения присоединяем к шинам РП через плавкие предохранители типа ПКТ-10.

Условия выбора, расчетные и номинальные параметры ТН приведены в табл. 11.7.

Таблица 11.8. Нагрузка трансформаторов напряжения

г) Шины РП. Выбор и проверку шин РП выполняем, по максимальному рабочему току (I_МАКС.Р). термической стойкости (s_т,ст), допустимому напряжению в шине на изгиб (σ_ДОП) с учетом возможности появления механического резонанса.

Длительно допустимый ток для шин определяем из выражения:

I_доп = k₁∙k₂∙k₃∙I’_доп

где I '_доп - длительно допустимый ток для одной полосы при температуре шины 70 °С, температуре воздуха 25 °С и расположении шин вертикально; k₁ - поправочный коэффициент при расположении шин гори­зонтально ( k ₁ = 0,95); k₂ - коэффициент длительно допустимого тока для многополосных шин (k₂ = 1); k_з - поправочный коэффициент при температуре воздуха, отличающейся от 25 °С (k_з =1).

Выбираем окрашенные однополосные шины (алюминиевые, прямоугольного сечения) сечением 50-5 мм (s = 250 мм²), расположенные i оризонтально с длительно допустимым током I’_доп = 665 А

I_доп=0,95∙1∙1∙665=632 А

Минимальное допустимое сечение шин по термической стойкости к токам КЗ определяем из выражения:

,

где α - термический коэффициент принимаемый для алюминиевых шин равным 11; I_∞- установившийся ток КЗ, кА; t_n - приведенное время, с.

Расчетное напряжение в шине на изгиб определяем по формуле:

σ_расч=f∙l²/(10∙W)

где f - сила взаимодействия между шинами разных фаз, кГс; l - расстояние между опорными изоляторами, принимаемое равным 90 см; W -момент сопротивления сечения, см³ ;

,

где а - расстояние между осями фазных шин, принимаемое равным 250 мм; i_у - ударный ток КЗ;

W = 0 ,17 b∙h ² = 0,17 ∙ 0,5 ∙ 5² = 2,1 см,

где b - ширина шины, см; h - высота шины, см.

Расчетное напряжение в шинах на изгиб равно:

σ_расч = 0,93-90²/(10-2,1) = 360 кг/см².

Для более полной оценки принятого сечения шин и их расположения учитываем дополнительную механическую нагрузку, появляющуюся в результате возникновения резонанса в ошиновке при определенных размерах ее выполнения.

Появление механического резонанса может привести к значительному превышению напряжения на шинах сверх допустимого, в результате чего при КЗ может произойти разрушение шин и изоляторов.

Расчетную частоту собственных колебаний для алюминиевых шин определяем по формуле:

где b - сторона поперечного сечения шины, параллельная направлению колебаний, см.

Частота собственных колебаний (f_c.расч) отличается от критических частот 50 и 100 Гц, и, следовательно, собственные колебания не влияют на напряжение в шинах.

д) Шинные изоляторы. Устанавливаем шины на изоляторах типа ОФ-10-375.

Наибольшая расчетная нагрузка на опорный изолятор составляет

Допустимая нагрузка на головку изолятора составляет 60 % усилия, разрушающего изолятор, т.е.:

F_доп = 0,6 F_разр = 0,6-375 = 225 кг,

где F_разр - разрушающая максимальная нагрузка на изгиб.