Цели и задачи реконструкции тяговой подстанции

    ОГЛАВЛЕНИЕ
    

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………...…..………….
9
1.
ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РЕКОНСТРУКЦИИ ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ…
10
1.1.
Общие сведения о тяговой подстанции Половцево ……....…….………
10
1.2.
Структурная схема тяговой подстанции Половцево…………………… 
12
1.3.
Описание распределительного устройства 27,5 кВ………..……..…….
13
1.4.
Анализ состояния оборудования…………………………………………
16
2.
РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ОРУ-27,5 С ЗАМЕНОЙ МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА ВАКУУМНЫЕ…………………………………
17
2.1.
Характеристики современных высоковольтных выключателей………
17
3.
РАСЧЕТЫ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ……………………………………
20
3.1.
Расчетная схема понизительного трансформатора…………....………..
20
3.2.
Схема замещения понизительного трансформатора……………………
20
3.3.
Расчет несимметричных токов короткого замыкания…………………
24
3.4.
Определение максимального рабочего тока для сборных шин 27,5 кВ
24
3.5.
Проверка выбранного оборудования……………………….…...……..…
25
4.
РАСЧЕТ УСТАВОК ЗАЩИТ………..………………..…………………
35
4.1.
Расчетная схема раздельного питания двухпутного участка Половцево-Колено.................................................................................................
35
4.2.
Схема замещения раздельного питания двухпутного участка Половцево-Колено………………………………………………………………..
35
4.3.
Расчетная схема узлового питания двухпутного участка Половцево-Колено………………………………………………………………………
43
4.4.
Схема замещения узлового питания двухпутного участка  Половцево-Колено ……………………………………………………....….………… 
44
5.
ОПИСАНИЕ СХЕМЫ ЗАЩИТЫ………………………………………
52
5.1.
Токовая отсечка……………………………………………………………
52
5.2
Дистанционная защита…………………………………..………....……
53
6.
ТЕХНОЛОГИЯ ПЕРЕМОНТОЖА ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ БЕЗ ПЕРЕРЫВА ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ……..………

56
7.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФЕКТИВНОСТЬ ОТ РЕКОНСТРУКЦИИ ФИДЕРОВ …………………………………….……..….……..….……...

58
7.1.
Резюме проекта……………………………………………………………
58
7.2.
Формирование сметной стоимости работ по созданию проекта………
59
7.3.
Определение экономической эффективности……………………………
62
8.
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ЗАМЕНЕ МАСЛЯНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ НА ВАКУУМНЫЙ…………………………………..
66
8.1.
Работа по замене масляного выключателя на вакуумный с помощью автомобильного крана…………………………………………………….
66
8.2.
Техника безопасности при строповки грузов………………………….
71

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………….………
76

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ……………...………
77
     
     ВВЕДЕНИЕ
     
     Юго-Восточная железная дорога (ЮвЖД) - является одним из основных транспортным комплексом страны и занимает ведущее место в жизнеобеспечении Центрально-черноземного региона. 
     На фоне необходимости развития грузоперевозок на электротяге, возникает острота вопроса  в техническом переоснащении существующих электрифицированных участков.  Большинство из этих участков находятся в эксплуатации почти 50 лет (такие как тяговая подстанция Половцево) и уже требуется капитального ремонта.
     Проблема вопроса энергосбережения стала одной из актуальнейших на данном этапе развития энергетики в железнодорожном транспорте. Состояние энергетического комплекса с каждым годом становиться все более проблемным. Поэтому злободневность и актуальность проблемы видна всем. Основные направления энергосбережения на железнодорожном транспорте:
     - модернизации и техническом переоснащении средств доставки электроэнергии;
     - совершенствование существующих схем энергоснабжения подстанций;
     - применение эффективных систем теплоснабжения, освещения, вентиляции на подстанции;
     - совершенствование контактных сетей и их точная настройка. 
     Так как, на тяговой подстанции Половцево используется физически и морально устаревшее оборудование, которое может привести к отказу и потере питания ответственных потребителей, оно требует замены на более современное и совершенное. Реконструкция предусматривает замену оборудования, которое морально и физически устарело, для повышения надежности энергоснабжения тяговых потребителей электроэнергии.
     В дипломном проекте выполняется необходимый расчет по разработке проекта, связанного с проектированием и модернизацией тяговой подстанции (ТП) переменного тока Половцево. Выбором и проверкой разнообразной по назначению и применению аппаратуры распределительных устройств, частичное обновление оборудования  подстанции проводилось и ведётся в настоящее время.
     
     
     
1.  ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ РЕКОНСТРУКЦИи ТЯГОВОЙ ПОДСТАНЦИИ

     Общая цель-это установка нового оборудования с минимизацией объема процедур технического обслуживания, увеличением срока службы, а значит и увеличения экономических показателей системы тягового электроснабжения. Таким образом, в результате реконструкции должна появиться современная тяговая подстанция, удовлетворяющая всем требованиям и показателям качества электроснабжения. 
                                                                                                                                                                                               1.1.  Общие сведения о тяговой подстанции Половцево
     
     Исходные данные для разработки проекта:
Тяговая подстанция - транзитная .
Тип и мощность понижающих трансформаторов -  
ТДТГЭ - 20000/110 /27, 5/10 .
Число понижающих трансформаторов - 2 .
Число фидеров , питающих контактную сеть - 4 .
Значение токов короткого замыкания на шинах 110 кВ - 10,671 кА .               
     Напряжение короткого замыкания :                                                                            высокого напряжения и среднего напряжения - 11,30 % ;                                    высокого напряжения и низкого напряжения - 18,40 % ;
среднего напряжения и низкого напряжения - 6,33% .
Среднее напряжение на шинах 110 кВ - 112 кВ .  
Среднее напряжение на шинах  27,5 кВ - 26,4 кВ .
Номинальное напряжение на шинах - 27,5 кВ .                                                       Время действия релейных защит на фидерах контактной сети - 0,5 с .
     Тяговая подстанция Половцево предназначена в основном для питания электроподвижного состава железных дорог через контактную сеть . От подстанции получают питание и другие железнодорожные нетяговые потребители . 
     Процентное соотношение потребителей имеет  следующий вид: тяговые железнодорожные - 71 % ; нетяговые железнодорожные - 29 % .
                                                                                                                                        1.2. Структурная схема тяговой подстанции Половцево
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
      
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     Рис.1.1. Структурная схема тяговой подстанции
     
     Подстанция оборудована двумя тяговыми трансформаторами Т-1 и Т-2. Электроэнергия поступает с ЛЭП-110 кВ Колено-Половцево-Балашов, оба ввода 110 кВ включены. Мощность каждого трансформатора 20 МВА .  Трансформатор Т-1 питает ОРУ-27,5 кВ , трансформатор Т-2  ОРУ-10 кВ .
     ОРУ-27,5кВ служит для питания тяговых и нетяговых железнодорожных потребителей, выполнено с секционированной двумя разъединителями рабочей и обходной системами шин. От каждой секции шин питаются трансформаторы собственных нужд (ТСН-1 и ТСН-2) , причем один из них рабочий, другой - резервный. Вторичное напряжение ТСН-230 В. Мощность каждого ТСН-320 кВА.
     РУ-10 кВ служит для питания нетяговых  потребителей, размещается в шкафах наружной установки типа КРУН. Законсервировано 20.07.2010 год. Электроснабжение устройств автоблокировки (СЦБ) осуществляется по линиям 6 кВ, которые получают питание от подключаемых к шинам 230 В повышающих   трансформаторов 0,23/6 кВ. На подстанции два фидера автоблокировки (СЦБ-1, СЦБ-2, ). Мощность повышающего трансформатора СЦБ №1-100 кВА. , а СЦБ №2-63 кВА. 
                                                                                                                                    1.3.Описание распределительного устройства 27,5 кВ 
     
     Распределительное устройство 27,5 кВ выполнено по условиям надежности электроснабжения тяги с рабочей системой шин , фазы “А”  и  “В” секционированы двумя разъединителями типа РНДЗ-35/1000 с заземляющими ножами, и обходной шиной. Фаза “С” рабочей системы шин не секционируется. Она связана с рельсом подъездного пути (РПП), контуром заземления подстанции (КЗП), воздушным фидером отсоса через разъединитель типа РНД-35/1000 и обходной шиной через разъединитель типа РЛНД-2-35/ 1000. При таком присоединении фазы “С”,  КЗП не перегружается тяговыми токами, исключается опасность возникновения разности потенциалов между РПП и КЗП. Секционирование шин двумя разъединителями позволяет производить любой ремонт на секции , в том числе и секционного разъединителя, с отключением только ремонтируемой секции.
     Электроэнергия подается на сборные шины от обмоток 27,5 кВ тяговых трансформаторов Т-1, Т-2 типа ТДТГЭ-20000/110 / 27,5/10 по вводам, на которых установлены выключатели типа ВМК-35Б со встроенным электромагнитным приводом ПЭ-31н. С двух сторон выключателей устанавливаются разъединители: со стороны трансформатора с двумя заземляющими ножами типа РЛНД-2- 35/1000а с приводом ПРН-220 М ; со  стороны шин - двухполюсные разъединители с одним заземляющим ножом типа РЛНД-1-35/ 1000 с приводом ПРНЗ-35 М.
     Питание контактной сети происходит по фидерам, всего четыре фидеров. Запасной выключатель с помощью шинных разъединителей может быть присоединен к фазам “А” или “В” обеспечивая питание любого фидера контактной сети при отключенном выключателе этого фидера. Запасной выключатель и выключатель фидеров контактной сети применяются типа ВМ0-27,5 со встроенным электромагнитным приводом типа ШПЭ-11. На каждом фидере контактной сети применяется по три разъединителя: шинный типа РЛНД-1-35/1000 с одним заземляющим ножом и ручным приводом типа ПРН-35М; линейный типа РЛНД-1-35/1000 с одним заземляющим ножом и моторным приводом типа ПДН-35 с дистанционным управлением; обходной типа РЛНД-2-35/1000 без заземляющих ножей и моторным приводом типа ПРН-35м. Наличие на каждом фидере обходных разъединителей позволяет заменять фидерные выключатели запасным выключателем. Процесс замены происходит без перерыва электроснабжения тяги .
     Нетяговые потребители железнодорожного транспорта получают питание по двум фидерам ДПР (два провода- рельс). Фидеры ДПР содержат трехфазные выключатели типа ВМК-35Б (одна фаза которых не задействована) со встроенным электромагнитным приводом типа ПЭ-31Б и разъединители: шинные типа РНДЗ-35/ 1000 с одним заземляющим ножом и ручным приводом типа ПРНЗ-35 ; линейные типа РЛНДЗ-1-35/ 1000 с одним заземляющим ножом и моторным приводом типа ПДН-35 с дистанционным управлением .
     Для питания цепей собственных нужд подстанции, подогрева оборудования на открытой части подстанции и масла в выключателях в зимнее время используются трансформаторы собственных нужд (ТСН-1, ТСН-2). Присоединение к шинам 27,5 кВ выполнено через трехфазный выключатель типа ВМК-35Б со встроенным электромагнитным приводом типа ПЭ-31, двухполюсный разъединитель типа РНД-35/1000  с одним заземляющим ножом и ручным приводом типа ПРН-35 М (фаза “С” выключателя присоединяется к КЗП без разъединителя). заземляющие ножи используются для заземления выключателей при их ремонте .
     Однофазные трансформаторы напряжения типа ЗНОМ-36-54-27500/127/100в и ограничители перенапряжения типа ОПН- 27,5 подключены к шина через общие разъединители типа РНДЗ-35/1000 с двумя заземляющими ножами и ручными приводами типа ПРНЗ- 35. Ножи этих разъединителей используются для заземления секций шин при работе на них. Для защиты трансформаторов напряжения от тока короткого замыкания и длительных перегрузок с высокой стороны установлены предохранители типа ПКТ- 35.
     Для повышения качества электроэнергии, а так же повышения уровня напряжения в контактной сети, на подстанции установлено однофазное, стационарное нерегулируемое устройство поперечной емкостной компенсации реактивной мощности  (КУ). Установка выполнена в виде фильтров высших гармоник, настроенных на частоту 135-142 Гц: батареи последовательно соединенных конденсаторов типа КМН-1,05-20 , и реактора типа РБИА-10-500. Установленная мощность конденсаторов батареи составляет 4250 квар. Индуктивность реактора 75 мГн.  
     Параллельно конденсаторам для их разряда после отключения КУ включен трансформатор напряжения типа НОМ- 35. Для надежности разряда  конденсаторов трансформатор напряжения подключен без каких- либо коммутационных аппаратов. Контрольный разряд конденсаторов при производстве работ на оборудовании осуществляется включением заземляющих разъединителей на батарее конденсаторов.
     Включение и отключение КУ выполняют одним выключателями: один типа ВМО- 35/ 1000 со встроенным электромагнитным приводом типа ШПЭ- 31 . Сопротивление резистора  400 Ом выбрано по условиям уменьшения перенапряжения на КУ при включении установки, а также исключения повторных пробоев в выключателе.
     Для создания видимого разрыва при производстве работ на КУ предусмотрен разъединитель типа РНДЗ - 35/ 1000 с ручным приводом типа ПРНЗ-35  со стороны шин 27,5 кВ  (с другой стороны КУ присоединено к земле).
     1.4 Анализ состояния оборудования
     
     Анализ работы энергосистемам показал, что основная масса ОРУ- 27,5 укомплектована физически и морально устаревшими выключателями типа ВМО-27,5. Выключатели неоднократно подвергались капитальному ремонту для восстановления ресурса. Проведенный анализ показывает, что состояния распредустройства приводит к выводу, что замена входящих в него выключателей на более новые позволяет продлить их ресурс, так как остальные элементы распредустройства изнашиваются значительно меньше и могут прослужить еще длительное время. Сделаем вывод, что замена масляных выключателей на вакуумные входящих в состав распредустройства  сведет к минимуму затраты на их модернизацию и в дальнейшем затраты на эксплуатацию, так как вакуумные выключатели, обладая значительно большим ресурсом, практически не нуждаются в обслуживании и намного проще в ремонте. Орр                  ооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооорррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррррр
     
     
     
     
                                                                                                     
                                                                                                                                                                  
     
     
     
     2. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ  ОРУ-27,5 кВ С ЗАМЕНОЙ МАСЛЯНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ НА  ВАКУУМНЫЕ
     
     2.1. Характеристики современных высоковольтных выключателей     
     
     Высоковольтные выключатели предназначены для оперативных включений и отключений электрооборудования в нормальных или аварийных режимах. В зависимости от сред, в которой производят гашение дуги выключатели различают на: масляные малообъемные,  масляные  баковые или многообъемные; воздушные; электромагнитные; элегазовые и вакуумные.
     Основными характеристиками для возможного применения данного выключателя в выбранной электроустановке, являются: 
     - номинальное напряжение Uном;
     - номинальный ток Iном;
     - номинальный ток отключения Iном.откл.;
     - ток и время термической стойкости Iт.с., tт.с;
     - ток (амплитуда) электродинамической стойкости Iдин.
     Наряду с номинальным напряжением, (Uном., кВ) производители указывают  величину наибольшего рабочего напряжения (Uном.р, кВ) при котором гарантируется долговременная работа выключателя; последнее Uном. на 15?20 % для напряжения 6-10 кВ   и 10?15 % на 10?220 кВ.
     Масляные выключатели обладают высоким применением на тяговых подстанциях переменного и постоянного тока. Выключатели относятся к классу газогенерирующих. Средой гашения дуги являются газообразные продукты распада трансформаторного масла. В баковых выключателях масло предназначено для гашения дуги и для изоляции токоведущих частей. В основном имеют применение в установках напряжением 35-220 кВ. К их несовершенствам можно отнести  их взрыво и пожароопасность, большая масса и объем залитого в них масла, неудобство монтажа и перевозки.
     В малообъемных выключателях, в качестве изоляции токоведущих частей друг от друга  применяются различные твердые материалы, а масло служит для гашения дуги.  Выключатели на напряжение 10 кВ применяются в закрытых помещениях, а на напряжение 27,5-220 кВ, в основном на открытом воздухе.
     Вакуумные выключатели показали себя более простым в эксплуатации, чем масляные, и благодаря своим показателям, постепенно вытесняют их. Теоретически и практически аргументировано, что самый простой способ гашения электрической дуги в вакууме, где отсутствует токопроводящая среда.
     Основные преимущества вакуумных выключателей:
     - нет необходимости в замене и доливки масла;
     - длительный срок службы при отключении, как номинальных токов, так и токов короткого замыкания;
     - менее затратный в эксплуатации, снижение производственных затрат;
     - более  простое обслуживания, это связано с отсутствием внешних эффектов и выделений при отключении токов короткого замыкания;
     - более малые габариты и масса выключателей, незначительные динамические воздействия на конструкцию;
     - простота в замене вакуумной дугогасительной камеры (ВДК) и ее произвольное положение при конструировании выключателя;
     - быстродействие выключателя;
     - отсутствие выброса масла в окружающую среду.
     К недостаткам можно отнести:
     - трудоёмкость при создании и изготовлении, связанная со сложностью вакуумного производства;
     - высокие капитальные вложения, при осуществлении технологии производства, и отсюда высокая стоимость;
     - вероятность коммутационных перенапряжений при отключении малых индуктивных токов;
     - наклонность материалов контактов к сварке в условиях глубокого вакуума.
      Основой вакуумного выключателя является вакуумная дугогасительная камера (ВДК). Гашение дуги происходит при вакуумном давлении 1? 10 мПа.
     Основные технические данные вакуумных и масляных выключателей приведены в приложении В.
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
3. РАСЧЕТЫ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПРОВЕРКА ВЫБРАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ 
     
     3.1. Расчетная схема понизительного трансформатора
     
     Для расчета токов короткого замыкания составим расчетную схему [2].
     
     
     Рис.3.1. Расчетная  схема понизительного трансформатора
     
     
     3.2. Схема замещения понизительного трансформатора
     
     По расчетной схеме (рис. 3.1.) составим схему замещения (рис.3.2).
     
      
Рис. 3.2. Схема замещения понизительного трансформатора
      
     Определим расчетные значения напряжения короткого замыкания обмоток трансформатора.
                                                                                                                                                    Uкв=0,5 (Uкв-с + Uкв-н – Uкс- н),                                (3.1)
                                                                                                                                    Uкс=0,5 (Uкв-с + Uкс-н – Uкв-н),
                                                                                                                                         Uкн=0,5 (Uкв-н + Uкс-н - Uкв-с),
                                                                                                                                                                                                                   где Uкв-с; Uкв-н; Uкс-н - напряжение КЗ пар обмоток трансформатора: 
     11,30 %, 18,40 % и 6,33 % .
                                                                                                                                                                  Uкв= 0,5 (11,30 + 18,40 - 6,33) = 11,68 %.
                                                                                                                                Uкс= 0,5 (11,30 + 6,33 - 18,40) = - 1,54 %.
                                                                                                                                        Uкн= 0,5 (18,40 + 6,33 - 11,30) =   6,71 %.
                                                                                                                                    
     Определим относительное базисное сопротивление каждой обмотки трансформатора.
     По формуле (3.1) получим относительные базисные сопротивление каждой обмоток ТП-1 И ТП-2:
                                                                                                                                    Хб т.в = ;  
     	Х, т.с=               ;	(3.2)	
     Хб т.с=  ,   ?  
                                                                                                                                                           где Sном.т.- номинальная мощность понизительного трансформатора;
     Sном.т = 20 МВА;
     Uном = 27,5 кВ- номинальное напряжение на шинах 27,5 кВ.
                                                                                                                                                                   Хб т.в.= 
                                                                                                                                                      Хб т.с. = 
                                                                                                                                              Хб т.н = 
      
      
     Определим относительное базисное сопротивление двух обмоток трансформатора по их напряжению КЗ.
                                                                                                                                               Хб в-н = Х  бт.в + Х  бт.н.                                  	(3.3)
                                                                                                                                                  Хб в-н = 4,41 + 2,53 = 6,94	
                                                                                                                                                                
     Определим сопротивление энергосистемы в режиме максимума, приведенное к напряжению 27,5 кВ.
                                                                                                                                                                      (3.4)
                                                                                                                                                        где Uср- среднее напряжение на шинах  110 кВ : Uср = 112 кВ,
      - ток трехфазного КЗ на шинах  110 кВ :  = 10,671 кА.
                                                                                                               
                                                                                                                                            
     Определим полное сопротивление до точки КЗ в максимальном режиме энергосистемы.
                                                                                                                                                     Zп = 2 (Хс мах + Хб в-н)	                                                                                                                                                                                          Zп = 2 (0,36 + 6,94) = 14,6
                                                                                                                                                                                   Определим ток трехфазного КЗ на шинах 27,5 кВ.
                                                                                                                                                                                                                                	(3.6)
                                                                                                                                                          где - среднее напряжение на шинах  27,5 кВ : Uср = 26,4 кВ 
     (из задания),
                                                                                                                      кА.
     
     Рассчитаем ударный ток iу  и его действующее значение Iу:
                                                                                                           Iу =                                                 (3.7)
                                                                                                                                  Iу =                                                              (3.8)
                                                                                                                                                            где - ток трехфазного КЗ на шинах 27,5 кВ.
                                                                                                         iу = 2,55? 3,987 = 10,167 кА.
                                                                                                          Iу = 1,52 ? 3,987 = 6,060 кА.
                                                                                                                                      Определим мощность КЗ на шинах 27,5 кВ
                                                                                                                       ,                                               (3.9)
                                                                                                                МВА.
     
     3.3 Расчет несимметричных токов короткого замыкания
     
     Рассчитаем ток двухфазного КЗ на шинах 27,5 кВ
                                                                                                               ,                                              (3.10)
                                                                                                                         кА.
                                                                                                                                       
     Рассчитаем однофазный ток КЗ на шинах 110 кВ
                                                                                                                     ,                                            (3.11)
                                                                                                                  кА.
                                                                                                                                             3.4. Определение максимального рабочего тока для сборных шин 27,5кВ
     
                                            (3.12)
                                                                                                                                                    
     где Кр.н.II – коэффициент распределения нагрузки по шинам вторичного  напряжения : Кр.н.II = 0,5;
    nтп- число понижающих трансформаторов на подстанции : nтп = 2;
     Sном.т – номинальная мощность понизительного трансформатора;     
     Sном.т = 20 МВА  (из задания);
     Uном – номинальное напряжение на шинах 27,5 кВ;
     Uном = 27,5 кВ (из задания).
                                                                                                            А.
     
     3.5. Проверка выбранного оборудования
     
     Проверка выбранного выключателя на термическую стойкость.
     Проверка выключателя  ВБЭТ – 27,5 IV – 25/ 1600 УХЛ1 на термическую стойкость заключается в сравнении расчетного теплового импульса тока КЗ с нормируемым значением Вн. Проверку производим по условию:
     	Вн ? Вк	(3.13)
     Нормируемый тепловой импульс Вн определяем через приводимые значения тока IТ и времени протекания тока термической стойкости tт. 
                                                                                                                                                                   (3.14)
                                                                                                                                                    
     где IТ = 25 кА- номинальный ток отключения;
    tТ = 3 с- время протекания тока термической стойкости.
                                                                                                                                    .
                                                                                                                                              
     Расчетный тепловой импульс может быть определен по выражению:
      ,	                                         (3.15)
                                                                                                                                           где Iп.с. – начальное значение периодической составляющей:
                                                                                                                                  ,
                                                                                                                                                                       
     Та – постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ: Та=0,05 с.
     Время, в течение которого проходит ток КЗ, равно:
    	                                                                                                                    tоткл = tз + tв,                                        (3.16)	
                                                                                                                                                    
     где tз- время действия защиты рассматриваемой цепи;
    tз = 0,5 с   (из задания); 
    tв = полное время отключения выключателя до погасания дуги.
     Для выключателя ВБЭТ – 27,5  IV – 25/ 1600 УХЛ1      tв = 0,04 с.
                                                                                                                  tоткл = 0,5 с + 0,04 = 0,54 с.
                                                                                                                               Iп.с.= 3,987 кА.
                                                                                              .
     
     Проверим выбранного выключателя на отключающую и включающую способность.
      Отключающаяся способность выбранного выключателя проверяется для момента расхождения контактов ? на симметричный ток отключения Iн.откл. и возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ iа?, а так же по параметрам напряжения восстановления на контактах выключателя после погасания дуги отключения.
     Время ?  от начала КЗ до расхождения контактов выключателя определяется по выражению :
    	                                                                                                                           ? = tз.min + tсв,                                                  	(3.17)
                                                                                                                                                      
     где tз.min- минимальное время действия релейной защиты :
    tз.min = 0,01  с;
    tсв- собственное время отключения выключателя, время от момента подачи импульса на электромагнит отключения выключателя до момента расхождения контактов.
                                                                                                        tсв = 30,6 мс = 0,0306 с .  [3]
                                                                                                                              ? = 0,01 + 0,0306 = 0,0406 с.
                                                                                                                                             
     Так как для расчетов удобнее принять, что источником питания является система бесконечной мощности (Sс = ?), то симметричный ток отключения Iном.откл. равен действующему значению тока КЗ Iу,  т.е., 
    Iном.откл = Iу.
     Тогда условие проверки на симметричный ток отключения будет иметь вид : 
    	Iном.откл  ?  Iу,	(3.18)
     где Iном.откл - номинальный ток отключения выключателя: Iном.откл = 25 кА.        
    Iном.откл = 25 кА ? Iу = 6,060 кА.
     Проверка на отключение апериодической составляющей тока iа? производится по условию:
    	iа ном ? iа? ,	(3.19)
     где  iа? - апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения     контактов выключателя;
    iа ном - номинальное нормируемое значение апериодической   составляющей тока КЗ.
     Значение iа?  находим по выражению :
    	                                                                                                          iа? ,                                 	(3.20)
                                                                                                                                                   
     где Iк – ток трехфазного короткого замыкания : Iк = 3,987 кА;
    ?- время от начала КЗ до расхождения контактов выключателя;
    ? = 0,0406 с;
     Та- постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ :
     Та = 0,05 с.
     
    iа? 1,77 кА.
                                                                                                                                        
     Значение  iа ном находим по выражению:
    	iа ном ,	(3.21)
     где ?ном- номинальное содержание апериодической составляющей.
     Значение ?ном находим по выражению:
     	                                                                                                                                             ,                                          	(3.22)
                                                                                                                               .
                                                                                                                        iа ном = ? 0,902 ? 25 = 31,79 кА.
                                                                                                                          iа ном = 31,79 кА ? iа? = 1,77 кА.
                                                                                                                                                          
     Проверку выключателей по параметрам восстанавливающего напряжения обычно не производит.
     При проверке выключателя по включающей способности достаточно, чтобы были выполнены условия  [1]:
    	Iном.вкл. ? Iк.......................