Выбор автоматических выключателей

Наряду с плавкими предохранителями в установках напряжением до 1 кВ широко применяют автоматические воздушные выключатели, выпускаемые в одно-, двухи трехполюсном исполнении, постоянного и переменного тока.

Автоматические выключатели снабжают специальным устройством релейной защиты, которое в зависимости от типа выключателя выполняют в виде токовой отсечки, максимальной токовой защиты или двухступенчатой токовой защиты. Для этого используют электромагнитные и тепловые реле. Эти реле называют расцепителями.(9).

Конструктивно автоматические выключатели намного сложнее предохранителей и представляют собой сочетание выключателя и расцепителя. трансформатор кабель нагрузка стройплощадка Номинальным током автоматического выключателя I_ном.а называют наибольший ток, при протекании которого выключатель может длительно работать без повреждений. Номинальным напряжением автоматического выключателя U_ном.а называют указанное в паспорте напряжение, равное напряжению электрической сети, для работы в которой этот выключатель предназначен. Номинальным током расцепителя I_{ном.рас} называют указанный в паспорте ток, длительное протекание которого не вызывает срабатывание расцепителя. Током уставки расцепителя называют наименьший ток, при протекании которого расцепитель срабатывает.

При выборе уставок тока срабатывания автоматических выключателей необходимо учитывать различия в характеристиках и погрешности в работе расцепителей выключателей. Существуют следующие требования к выбору автоматических выключателей:

номинальное напряжение выключателя не должно быть ниже напряжения сети:

U_ном > U_с;

отключающая способность должна быть рассчитана на максимальные токи КЗ, проходящие по защищаемому элементу;

I_откл > I⁽³⁾_п0,.

здесь I_откл? номинальный ток отключения автоматического выключателя;

I⁽³⁾_п0? максимальный ток трехфазного КЗ в защищаемой цепи;

номинальный ток расцепителя должен быть не меньше наибольшего расчетного тока нагрузки, длительно протекающего по защищаемому элементу:

I_{ном.рас} >I_р.max;

автоматический выключатель не должен отключаться в нормальном режиме работы защищаемого элемента, поэтому ток уставки замедленного срабатывания регулируемых расцепителей следует выбирать по условию:

I_{ном.рас} >(1,11,3)•I_р.max;

при допустимых кратковременных перегрузках защищаемого элемента автоматический выключатель не должен срабатывать, это достигается выбором уставки мгновенного срабатывания электромагнитного расцепителя по условию:

I_{ном.рас.э}>(1,251,35)•i_пик;

где i_пик — пиковый ток для группы электродвигателей или пусковой ток для одного двигателя.

Пиковый ток рассчитывается по формуле:

i_пик=i_п.max+(I_р?k_и•i_ном.max),.

здесь i_п.max? наибольший из пусковых токов двигателей группы приёмников;

I_р? расчётный ток группы приёмников;

k_и? коэффициент использования, характерный для двигателя, имеющего наибольший пусковой ток;

i_ном.max? номинальный ток двигателя с наибольшим пусковым током.

Расчётные токи в кабелях, питающих РП, и отдельные электроприёмники, определяются по формулам:

.

I_р=,.

где Р_р, Q_р? расчётные значения активной и реактивной мощностей, текущих по проводнику;

Р_ном — номинальная активная мощность одного электроприёмника, кВт;

U_ном — номинальное линейное напряжение сети, кВ;

cos? — номинальный коэффициент мощности нагрузки;

— номинальный КПД электроприёмника.

Расчётные токи в кабеле к РП1 и в цепи башенного крана:

I_{РП1 р}==42,7 А,.

I_{ЭП8 р}==102,9 А.

Рассчитываем необходимые значения для выбора автоматических выключателей, защищающих КЛ к РП1 и ЭП8:

i_пик=5•102,9+(42,7?0,1•102,9)=546,9 А,.

• 1,1•I_{РП1 р}=1,1· 42,7=47 А,
• 1,25· i_пик=1,25·546,9=684 А,
• 1,1•I_{ЭП8 р}=1,1· 102,9=113 А,
• 1,25· i_п=1,25·5•102,9=643 А.

Для защиты кабельной линии к РП1 выбираем автоматический выключатель ВА 53?37. (7).

I_ном.а=160 А, U_ном.а=0,4 кВ, I_{ном.рас}=100 А, I_{рас.ном э}=700 А.

Для защиты присоединения башенного крана, отходящего от РП1, также выбираем автоматический выключатель ВА 53?37 (7)[12].

I_ном.а=160 А, U_ном.а=0,4 кВ, I_{ном.рас}=100 А, I_{рас.ном э}=700 А.

Аналогично выбраны остальные автоматические выключатели, результаты показаны в таблицах 2.1[7] и 2.2[8].

Автоматические выключатели для вводов 0,4 кВ трансформаторов ТП и для секционирования шин 0,4 кВ выбираем по наибольшему току в цепи силового трансформатора:

.

I_maxТП==202 А,.

i_пикТП=5•102,9+(202?0,1•102,9)=706 А,.

• 1,1•I_maxТП=1,1· 202=222 А,
• 1,25· i_пик=1,25·706=883 А.

Выбираем автоматические выключатели ВА 55?37: (7).

I_ном.а=250 А, U_ном.а=0,4 кВ, I_{ном.рас}=250 А, I_{рас.ном э}=1250 А.

Выбор распределительных пунктов

По выбранным выключателям и их количеству выберем распределительные пункты серии ПР 85.

От распределительного пункта ПР1 отходят восемь линий 0,4 кВ, в семи из них стоят автоматические выключатели ВА 51?31 и в цепи одной линии? ВА 53?37. Поэтому выбираем распределительный пункт ПР85?3 028?54?У1 с зажимами на вводе, оснащаемый восьмью трехполюсными выключателями. Номинальный ток выбранного РП? I_ном=250 А, что больше расчётного тока для РП1? I_{РП1 р}=42,7 А.

Аналогичным образом выбраны остальные РП: [5].

РП2? ПР85?3 022?54?У1,.

РП3? ПР85?3 010?54?У1,.

РП4? ПР85?3 022?54?У1,.

РП5? ПР85?3 022?54?У1.