Выбор выключателей для цепей 220 кВ

1. Определяем цепь, в которой существует наиболее тяжелый продолжительный режим по току (этот ток примем за I_рас):

- для цепей с трансформаторами связи утяжеленным режимом является режим вынужденного отключения одного трансформатора, когда второй трансформатор принимает всю мощность перетока.

- для линий, связывающих ТЭЦ с системами, утяжеленным считаем режим вынужденного отключения одной цепи.

- блок ''генератор-трансформатор'' коммутируется на стороне 220 кВ и для него утяжеленным режимом является допустимая для генератора 5% процентная перегрузка.

Таким образом, среди всех цепей наиболее тяжелый токовый режим приходится на систему. Поэтому выбор выключателей ОРУ ведем по расчетному току:

2. Намечаем для установки в схему выключатель по следующим условиям:

По этим условиям подходит элегазовый выключатель для наружной установки типа ВГТ-УЭТМ®220-40/3150У1 со следующими номинальными параметрами:

U_ном=220 кВ – номинальное напряжение;

I_ном=3150 кА – номинальный ток;

I_{отк.ном}=40 кА – номинальный ток отключения;

β_ном=40% - нормированное содержание апериодической составляющей;

I_дин=40 кА – предельный сквозной ток (действующее значение);

i_max.дин=102 кА - предельный сквозной ток (наибольший пик);

I_дин=40 кА – номинальный ток включения (действующее значение);

i_max.дин=102 кА - номинальный ток включения (наибольший пик);

I_т.ном=40/3 кА/с – номинальный ток терм-кой стойкости/допустимое время его действия

t_соб=0,035 с – собственное время отключения;

t_в=0,055 с – полное время отключения.

1. Проверка выключателя по отключающей способности проводится по условиям

для чего требуется определить значения токов короткого замыкания и в момент расхождения контактов выключателя

- для каждого источника определяется его электрическая удаленность от точки КЗ

- по типовым кривым определяются коэффициент и вычисляется периодическая составляющая тока КЗ по формуле

- вычисляется апериодическая составляющая тока КЗ

где – постоянная времени затухания апериодического тока, определяется приближенно для данного источника по справочникам;

- по значениям суммарных токов вычисляется расчетное содержание апериодического тока в токе отключения

- полный ток в момент времени τ

- полный номинальный ток отключения

2. Для проверки выключателя на термическую стойкость требуется рассчитать импульс квадратичного тока КЗ за полное время его действия

Тепловой импульс от тока КЗ определим по формуле

Результаты вспомогательных расчетов

Источник	Iп0, кА	Iном, кА	α, о.е.	γ, о.е.	Iпτ, кА	Та, с	iaτ, кА	βрас, %	Вк, КА2*с
Система	3,784	-	-		0,17	0,02	0,564	-	58,362
Блок	4,549	16,974	0,268	0,98	0,2	0,34	5,636	-	90,962
ГРУ1	0,709	4,33	0,163	0,98	0,03	0,222	0,819	-	2,152
ГРУ2	0,709	3,665	0,193	0,98	0,03	0,249	0,837	-	2,166
Σ	9,752	-	-	-	0,43	-	7,857	12,816	153,643

Данные выбора и проверки выключателя ВГТ-УЭТМ®220-40/3150У1

Расчетные параметры системы	Каталожные данные выключателя	Условия выбора	Результат проверки
Uуст = 220 кВ	Uном = 220 кВ	Uуст ≤ Uном	Удовл.
Iрасч = 1,62 кА	Iном =3,15 кА	Iрасч ≤ Iном	Удовл.
Iпτ = 0,43 кА	Iотк.ном = 40 кА	Iпτ ≤ Iотк.ном	Удовл.
βрасч = 12,816%	βном = 40%	βрасч ≤ βном	Удовл.
iτ = 8,469кА	iпол.отк = 79.196 кА	iτ ≤ iпол.отк	Удовл.
Iп0 = 9,752 кА	Iдин = 40 кА	Iп0 ≤ Iдин	Удовл.
iу = 23,372 кА	Imax.дин = 102 кА	iу ≤ Imax.дин	Удовл.
Bк = 153,643 кА2·с	I2т.ном·t т = 4800 кА2·с	Bк ≤ Iт.ном2t т	Удовл.

Выключатель типа ВГТ-УЭТМ®220-40/3150У1 проходит по всем условиям выбора и принимается к установке на всех присоединениях и на межсекционных связях ОРУ.