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 Uном., длительному току Iраб.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 Iоткл.н и номинальное содержание апериодической слагающей bн (определяется по кривой bн = f(t) для времени t). Для проверки на отключающую способность используют симметричный ток отключения Iоткл.н , асимметричный и полный ток.
Проверка на электродинамическую устойчивость
Выключатель устойчив к динамическому действию тока к.з., если iпр.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 (tT – длительность протекания тока термической устойчивости IТ), больше расчетного теплового импульса Вк.
Для удаленного к.з. значение теплового импульса подсчитывается по формуле
где – длительность к.з., ; tа.в. – время отключения выключателя; tр.з. – время действия основных релейных защит.
Выключатели должны выбираться по условиям:
Uном ³ Uсети ном;
Iном ³ Iнорм.расч;
KпгIном ³ Iпрод.расч.
Проверку выключателей следует производить по условиям:
Iвкл ³ Iп0;
iвкл ³ iуд;
Iпр.скв ³ Iп0;
iпр.скв ³ iуд;
при tоткл ³ tтер
,
а при tоткл < tтер следует принимать Iтерt = Iтер, откуда
или ;
Iоткл.ном > Iпt
.
В тех случаях, когда
Iоткл.ном > Iпt
а iа.ном < iаt
следует проверять условие
.
Нормированное процентное содержание апериодической составляющей номинального тока отключения bнорм определяется по графику bнорм = f(t) или принимается, исходя из данных завода-изготовителя выключателя.
Проверяются параметры восстанавливающегося напряжения:
восстанавливающееся напряжение
Uв.норм ³ Uв;
скорость восстановления напряжения
Jв.норм ³ Jв.
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)