Выбор выключателей при проектировании. Новые тенденции применения выключателей

Расчетным видом КЗ при проверке проводников и электрических аппаратов электроустановок напряжением 110 кВ и выше является трех- или однофазное КЗ, в электроустановках свыше 1 кВ вплоть до 35 кВ - трехфазное КЗ, а в электроустановках генераторного напряжения электростанций - трехфазное или двухфазное КЗ, в зависимости от того, какое из них приводит к большему термическому воздействию.

Расчетную продолжительность КЗ при проверке проводников и электрических аппаратов на термическую стойкость при КЗ следует определять сложением времени действия основной релейной защиты, в зону действия которой входят проверяемые проводники и аппараты, и полного времени отключения ближайшего к месту КЗ выключателя, а при проверке кабелей на невозгораемость - сложением времени действия резервной релейной защиты и полного времени отключения соответствующего выключателя.

При наличии устройства автоматического повторного включения (АПВ) следует учитывать суммарное термическое действие тока КЗ.

Решения по выбору типа выключателя при новом строительстве, техническом перевооружении, реконструкции и ремонте ПС:

- элегазовые выключатели 110-750 кВ колонковые и баковые (со
встроенными трансформаторами тока) преимущественно с пружинными приводами, с устройством синхронной коммутации для аппаратов в цепи ШР и конденсаторной батареи;

- вакуумные выключатели (в отдельных случаях - элегазовые) - в
распределительных устройствах 6-35 кВ.

При проведении комплексной реконструкции, расширении и новом строительстве не рекомендуется:

- устанавливать на подстанциях 110-750 кВ воздушные или масляные
выключатели;

- использовать для высоковольтных выключателей пневматические и электромагнитные привода;

Выключатели выбирают по номинальному напряжению U_ном., длительному току I_раб.max, отключающей способности, проверяют на термическую стойкость и динамическую устойчивость.

Выбор по условиям длительного режима

По условию длительного нагрева аппараты и проводники должны удовлетворять форсированному режиму, который возникает:

- для параллельных линий при отключений одной из цепей

где – номинальный ток линии при работе обеих цепей;

- для цепей трансформаторов при аварийной перегрузке

,

где – номинальная мощность трансформатора.

Выбор по отключающей способности

Отключающую способность выключателя характеризуют: номинальный симметричный ток отключения I_откл.н и номинальное содержание апериодической слагающей b_н (определяется по кривой b_н = f(t) для времени t). Для проверки на отключающую способность используют симметричный ток отключения I_откл.н , асимметричный и полный ток.

Проверка на электродинамическую устойчивость

Выключатель устойчив к динамическому действию тока к.з., если i_пр.ск. – мгновенное значение предельного сквозного тока больше ударного тока к.з.

Проверка на термическую устойчивость

Аппарат будет устойчив тепловому действию тока к.з. если каталожное значение теплового импульса, равное (t_T – длительность протекания тока термической устойчивости I_Т), больше расчетного теплового импульса В_к.

Для удаленного к.з. значение теплового импульса подсчитывается по формуле

где – длительность к.з., ; t_а.в. – время отключения выключателя; t_р.з. – время действия основных релейных защит.

Выключатели должны выбираться по условиям:

U_ном ³ U_{сети ном};

I_ном ³ I_{норм.расч};

K_пгI_ном ³ I_{прод.расч}.

Проверку выключателей следует производить по условиям:

I_вкл ³ I_п0;

i_вкл ³ i_уд;

I_пр.скв ³ I_п0;

i_пр.скв ³ i_уд;

при t_откл ³ t_тер

,

а при t_откл < t_тер следует принимать I_терt = I_тер, откуда

или ;

I_{откл.ном} > I_пt

_.

В тех случаях, когда

I_{откл.ном} > I_пt

а i_а.ном < i_аt

следует проверять условие

.

Нормированное процентное содержание апериодической составляющей номинального тока отключения b_норм определяется по графику b_норм = f(t) или принимается, исходя из данных завода-изготовителя выключателя.

Проверяются параметры восстанавливающегося напряжения:

восстанавливающееся напряжение

U_в.норм ³ U_в;

скорость восстановления напряжения

J_в.норм ³ J_в.

Самостоятельная работа:

1. Конструкции приводов коммутационных аппаратов (1 час).

Литература:

1. Рожкова Л.Д. Электрооборудование электрических станций и подстанций: учебник для сред. проф. образования / Л.Д. Рожкова, Л.К. Корнеева, Т.В. Чиркова. – М.: Издательский центр «Академия», 2004. – 448 с.

2. Васильев А.А. Электрическая часть станций и подстанций / А.А. Васильев, И.П. Крючков, Е.Ф. Наяшкова и др.; ред. А.А. Васильева. - М: Энергоатомиздат, 1990. – 576 с.

3. www.schneider-electric.ru

4. www.abb.ru/ibs

5. www.elteh.ru

6. www.tavrida.ru

ЛЕКЦИЯ 10.

ТЕМА 3.3 (2 часа)