Теоретический материал. Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и

Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения электрических цепей в любых режимах : длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов к.з. и включение на существующее короткое замыкание.

Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток I_ном. и номинальное напряжение U_ном.

В соответствии с ГОСТ 687-78Е выключатели характеризуются следующими основными параметрами.

1 Номинальный ток отключения I_{откл.ном} - наибольший ток к.з. (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению.

2 Допустимое относительное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения ,%, которое определяется по кривой (рис.6.1).

Если то принимают

Рисунок 6.1 – нормированное относительное значение апериодической составляющей.

3 Стойкость при сквозных токах характеризуется токами термической стойкости I_тер. и электродинамической стойкости I_дин. (действующее значение), i_дин. – наибольший пик (амплитудное значение); эти токи выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе.

4 Номинальный ток включения I_{вкл.ном} – ток к.з., который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений.

Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.

При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.

Разъединители играют важную роль в схемах электроустановок, от надежности их работы зависит надежность работы всей электроустановки, поэтому к ним предъявляют следующие требования:

- создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению;

- электродинамическая и термическая стойкости при протекании токов к.з;

- исключение самопроизвольных отключений;

- четкое включении и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, снег, ветер).

Порядок выполнения работы:

- повторение теоретического материала; [2, с.224-274] - внимательное изучение задания на практическую работу; - изучение алгоритма решения задачи.

В результате выполнения практической работы студент должен

знать:

- типы разъединителей и выключателей, их конструкции, принцип действия и область применения;

- основные характеристики выключателей и разъединителей;

- требования, предъявляемые к выключателям и разъединителям;

- критерии выбора выключателей и разъединителей.

уметь и иметь навык:

- использования расчетных зон по токам к.з, для определения времени воздействия токов к.з.;

- работы с диаграммами и каталогами;

- расчета по заданному алгоритму конкретной задачи;

Исходные данные:практическая работа №2.

Выбрать выключатель и разъединитель в цепи трансформатора, включенного к РУ ВН, на сборных шинах которого, были рассчитаны трехфазные токи короткого замыкания в точке к-1.

Алгоритм решения

1 Произвести выбор выключателя и разъединителя

1.1 По напряжению:

; (6.1)

где - установленное напряжение;

- номинальное напряжение выключателя и разъединителя.

1.2 По току:

; (6.2)

, А (6.3)

где - номинальная мощность трансформатора.

1.3 По отключающей способности:

(6.4)

где - номинальный ток отключения выключателя (разъединителя);

[3, П.6.1; 6.2]

- суммарное значение периодической составляющей тока к.з в момент отключения [3, с. 34]

1.4 Выбрать по каталогу выключатель [3, П.6.1] и разъединитель [3, П.6.2]

1.5 Проверить возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания

, кА (6.5)

где - номинальное допустимое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени ;

- нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, %; [3, с. 62]

- суммарное значение апериодической составляющей тока к.з. в момент отключения [3, с. 34]

1.6 Если: , а , то произвести проверку по отключающей способности по полному току к.з:

(6.6)

1.7 Проверить выключатель и разъединитель на электродинамическую стойкость:

; , кА (6.7)

где - действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з; [3, П.6.1; 6.2]

- наибольший ток электродинамической стойкости [3, П.6.1; 6.2]

; - суммарное значение периодической составляющей и ударного тока к.з, соответственно [3, с. 34]

1.8 Проверить выключатель и разъединитель на термическую стойкость по тепловому импульсу:

(6.8)

, кА² ×с (6.9)

где t_отк , с – время, определенное по расчетной зоне при к.з; [3, с.56-57]

- постоянная времени затухания; [3, т.2.3]

- суммарное значение периодической составляющей тока к.з, кА [3, с.34]

, кА² ×с (6.10)

где - ток термической стойкости, кА; [3, П.6.1; 6.2]

- время термической стойкости, с; [3, П.6.1; 6.2]

Полученные данные занести в таблицу 6.1