Об утверждении Федеральных норм и правил в области промышленной безопасности "Инструкция по выбору и проверке электрических аппаратов и кабелей напряжением 6 (10) кВ"

9 апреля 2013 года,

регистрационный N 28067

I. Общие требования  

II. Расчет токов короткого замыкания  

III. Указания по выбору и проверке электрических аппаратов, релейной защиты  

IV. Указания по выбору и проверке уставок релейной защиты  

V. Выбор и проверка кабельной сети высокого напряжения  

Приложение N 1
к Федеральным нормам и правилам

Условные обозначения  

В настоящей Инструкции использованы следующие условные обозначения:

Приложение N 2
к Федеральным нормам и правилам

Порядок расчета токов короткого замыкания  

Ток трехфазного короткого замыкания (КЗ) , кА, для любой точки сети может быть определен по формуле:

       ,                                                                    (1)

где:

- напряжение сети, принимаемое равным 6,3 и 10 кВ;

и - соответственно, индуктивное и активное сопротивление цепи короткого замыкания, Ом.

Определение индуктивного сопротивления цепи короткого замыкания следует производить с учетом сопротивления всех элементов цепи, активного - только сопротивления кабельной линии, т.е.:

= + + + ,                                                           (2)

= ,                                                                          (3)

где:

- индуктивное сопротивление энергосистемы, приведенное к расчетному напряжению сети; при глубоком вводе 110/6 кВ (110/10 кВ) принимать = 0, а при 35/6 кВ (35/10 кВ) - = 0,08 Ом или определять по формуле, Ом:

= ,                                                                           (4)

где:

- мощность трехфазного короткого замыкания энергосистемы, MB·А (принимается по данным энергоснабжающей организации);

- индуктивное сопротивление трансформатора, определяется по формуле, Ом:

= ,                                                                         (5)

где:

- номинальная мощность трансформатора, кВ·А;

- напряжение КЗ трансформатора, %. Принимается из технической информации на трансформатор (инструкция или руководство по эксплуатации);

- индуктивное сопротивление токоограничивающего реактора, Ом, определяется по формуле:

= ,                                                                          (6)

где:

- относительная реактивность реактора, %;

- номинальное напряжение реактора, кВ;

-  номинальный ток реактора, А;

- длина кабельной линии до точки КЗ, км;

, - соответственно, индуктивное и активное сопротивление линии, Ом/км, указывается в технической информации (технических условиях) на кабели.

Мощность трехфазного короткого замыкания сети определяется по формуле:

      , МВ · А                                                           (7)

Ток двухфазного короткого замыкания определяется из соотношения:

  , кА                                                                    (8)

Приложение N 3
к Федеральным нормам и правилам

Порядок выбора и проверки электрических аппаратов и релейной защиты  

Номинальный ток и напряжение КРУ определяют из условий:

, ,

                                         (1)

где:

- ток нагрузки, проходящий через выбираемое КРУ;

- номинальное напряжение сети.

Проверку выбранного КРУ по предельному току отключения и отключаемой мощности производят по условиям:

и ,

                                              (2)

где:

, - соответственно, предельно отключаемые ток и мощность отключения аппарата;

,    - соответственно, расчетный ток и мощность трехфазного короткого замыкания сети в месте установки КРУ.

Приложение N 4
к Федеральным нормам и правилам

Порядок выбора и проверки уставок срабатывания максимальной токовой защиты  

Выбор и проверка уставок срабатывания максимальной токовой защиты (далее - МТЗ) для КРУ для токовых реле мгновенного действия (без выдержки времени), включенных по схеме неполной звезды, определяются по формулам:

, (1)

, (2)

,

                                                   (3)

где:

- расчетный ток срабатывания реле, А;

, - коэффициенты, соответственно, надежности и чувствительности защиты;

- максимальный рабочий ток защищаемой линии, А;

- коэффициент трансформации трансформаторов тока;

- первичный ток срабатывания защиты, А;

- ток уставки реле, принимается ближайшее большее к расчетному току значение, А;

- расчетный ток двухфазного короткого замыкания, А.

Максимальный рабочий ток защищаемой линии следует определять:

для питающих линий центральной подземной подстанции (далее - ЦПП) и распределительной подземной подстанции (далее - РПП), а также для сборных шин этих подстанций:

;    (4)

для электродвигателей:

  
; (5)

для силовых трансформаторов:

, (6)

где:

     ,    - ток наиболее мощных электроприемников, присоединенных к шинам подстанции или силовому трансформатору, А;

, - соответственно, номинальный и пусковой ток электроприемников, А;

- кратность пускового тока;

- номинальный ток первичной обмотки силового трансформатора, А;

- коэффициент трансформации силового трансформатора.

Коэффициент надежности токовой защиты принимают равным 1,2-1,4.

Коэффициент чувствительности защиты определяют по минимальному значению тока двухфазного металлического короткого замыкания, который может возникнуть в предусматриваемой зоне действия защиты, то есть с учетом резервирования защиты смежного последующего участка сети.

Коэффициент чувствительности не должен быть ниже двух, а для защит, установленных на питающих линях ЦПП и РПП, - не ниже 1,5.

Проверка чувствительности максимальной токовой защиты КРУ, питающих передвижные участковые трансформаторные подстанции (далее - ПУПП), имеющих силовые трансформаторы с одинаковыми схемами соединения обмоток ВН и НН, производится по условию:

, (7)

где:

- уставка МТЗ КРУ, А;

- расчетный ток двухфазного КЗ на стороне НН участковой трансформаторной подстанции (ПУПП).

Для ПУПП, имеющих силовые трансформаторы с различными схемами обмоток ВН и НН, проверка чувствительности максимальной токовой защиты КРУ производится по условию:

, (8)

Приложение N 5
к Федеральным нормам и правилам

Порядок выбора и проверки кабельной сети высокого напряжения  

Сечение кабеля ВН, питающего участковую трансформаторную подстанцию (далее - ПУПП), определяется исходя из ее тока нагрузки , А, по следующей формуле:

, (1)

где:

• 1,1 - коэффициент резерва;

  - коэффициент, определяющий изменение напряжения на вторичной обмотке трансформатора ПУПП при использовании отпаек на первичной обмотке этого трансформатора; в зависимости от положения отпаек принимает следующие значения:

  	отпайка	-10%	-5%	0
  		1,1	1,05	0

- коэффициент трансформации ПУПП.

При нагрузке ПУПП, близкой к номинальной, ток кабеля ВН равен:

, (2)

где - номинальный ток ВН участковой трансформаторной подстанции, А.

Если кабелем ВН подключены две и более ПУПП, то ток его нагрузки равен:

(3)

По полученному току кабеля ВН выбирают его сечение, определяемое из технических условий на кабель соответствующего сечения, по длительно допустимому (по нагреву) току кабеля , А.

Выбранное по длительно допустимому (по нагреву) току нагрузки сечение кабеля ВН в зависимости от его типа проверяют на термическую устойчивость при КЗ исходя из условия:

, (4)

где:

        - предельно допустимый кратковременный ток КЗ в кабеле, А;

- ток трехфазного КЗ в начале проверяемого кабеля, А.

Значения тока определяют по формуле:

, (5)

где:

• с - коэффициент, учитывающий конечную температуру нагрева жил и напряжение кабеля при КЗ, А·· мм. Значение коэффициента с для кабелей с бумажной изоляцией номинальным напряжением 6 (10) кВ принимают равным 134, для кабелей с ПВХ изоляцией - 115, а для гибких кабелей с резиновой изоляцией принимают равным 105 А ··мм;

  - принятое сечение основной (силовой) жилы кабеля, мм;

  - приведенное время отключения КЗ защищаемого КРУ, с.

Значение времени указывается в технических характеристиках КРУ (указываются в инструкциях или руководстве по эксплуатации). При отсутствии данных значение принимают равным 0,12...0,17 с, причем большее время относится к КРУ, установленным в ЦПП, а меньшее - в РПП-6(10).