Высоковольтные выключатели

Помимо проверки на электродинамическую и термическую стойкость в соответствии с выражениями (6.2) и (6.3) высоковольтные выключатели проверяются ещё на отключающую способность.

Отключающая способность выбранного выключателя проверяется для момента расхождения контактов τ на симметричный ток отключения I_nτ  и возможность отключения апериодической составляющей i_aτ, а также по параметрам напряжения восстановления на контактах выключателя после погасания дуги.

Время τ от начала к. з. до расхождения контактов выключателя XXXпределяяем по выражению:

                                 ,       (6.11)

где  наименьшее время действия релейной защиты, принимаем 0,01 с;

- собственное время отключения выключателя, время от момента подачи импульса на электромагнит отключения выключателя до момента расхождения контактов.

В курсовом проекте источником питания является система бесконечной мощности (), поэтому I_nτ  равно действующему значению тока к. з., т.е. I_nτ = I_к.

Тогда условие проверки на симметричный ток отключения имеет вид:

                                          ,                 (6.12)

где - номинальный ток отключения выключателя.

Проверка на отключение апериодической составляющей тока к. з производится по условию:

                                          ,                   (6.13)

где - апериодическая составляющая тока к. з. в момент расхождения контактов выключателя:

,                         (6.14)

где Т_а = 0,05с; i_а.ном- номинальное нормируемое значение апериодической составляющей тока к. з..

Значение i_а.ном находится по выражению:

                                          ,          (6.15)

где  - номинальное содержание апериодической составляющей, которое можем найти по выражению:

                                                                       (6.16)

Для выключателя, имеющих τ ≥ 0,09 с, принимается =0. В этом случае проверку выключателя можно производить только на симметричный ток отключения. Проверку выключателя по параметрам восстанавливающегося напряжения обычно не производят, т.к. в подавляющем большинстве случаев реальные условия восстановления напряжения на контактах выключателя соответствует условиям испытания выключателя.

Проверка выключателя на включающую способность производится по условиям:

                                                      (6.17)

где действующее значение номинального тока включения;

- амплитудное значение номинального тока включения.

Выключатель ВМТ-1106-25/1250

На электродинамическую стойкость

 кА≤ =40 кА;

На термическую стойкость

 кА; = 3 c;  кА²·с;

 А; с;

 кА²·с;

 кА²·с ≤ кА²·с;

На отключающую способность

 с; с;

 с;

Проверим на симметричный ток отключения по формуле (6.12)

 кА; кА;

;

Проверим на выключение апериодической составляющей токаи к. з. по формуле (6.13):

 кА;

 

 кА;

;

Проверка на включающую способность:

(кА);

(кА).

Выключатель ВВС-35/1600-УХЛ2

На электродинамическую стойкость

 кА≤ =52кА;

На термическую стойкость

 кА; = 3 c;  кА²·с;

 кА; с;

 кА²·с;

 кА²·с ≤ кА²·с;

На отключающую способность

 с; с;

 с;

Проверим на симметричный ток отключения по формуле (6.12)

 кА; кА;

;

Проверим на выключение апериодической составляющей токаи к. з. по формуле (6.13):

 кА;

 

 кА;

;

Проверка на включающую способность:

(кА);

(кА).

Выключатель ВВС-27,5-20/1600/УХЛ1

На электродинамическую стойкость

 кА≤ =16 кА;

На термическую стойкость

 кА; = 3 c;  кА²·с;

 кА; с;

 кА²·с;

 кА²·с ≤ кА²·с;

На отключающую способность

 с; с;

 с;

Проверим на симметричный ток отключения по формуле (6.12)

 кА; кА;

;

Проверим на выключение апериодической составляющей токаи к. з. по формуле (6.13):

 кА;

 

 кА;

;

Проверка на включающую способность:

(кА);

(кА).

Разъединители

Проверку разъединителей производим по условиям (6.2) и (6.4) и по напряжению и по току нагрузки .

Для 110 кВ: Разъединитель РГПЗ-110/1250

Проверка по напряжению: 110кВ=110кВ;

Проверка по току нагрузки: А;

По электродинамической стойкости пр к. з.:

По термической стойкости:

 кА; = 3 c;  кА²·с;

 кА; с;

 кА²·с;

 кА²·с ≤ кА²·с;

Для 35 кВ: Разъединитель РГПЗ-1(2)-35/110/УХЛ1

Проверка по напряжению: 35кВ=35кВ;

Проверка по току нагрузки: А;

По электродинамической стойкости пр к. з.:

На термическую стойкость

 кА; = 3 c;  кА²·с;

 кА; с;

 кА²·с;

 кА²·с ≤ кА²·с;

Для 27,5 кВ: Разъединитель РГПЗ-1(2)-35/110/УХЛ1

Проверка по напряжению: 35кВ=35кВ;

Проверка по току нагрузки: А;

По электродинамической стойкости пр к. з.:

На термическую стойкость:

 кА; = 3 c;  кА²·с;

 кА; с;

 кА²·с;

 кА²·с ≤ кА²·с;

Трансформаторы тока

Трансформатор тока 35 кВ: ТОЛ-35/1000/5

Проверка по напряжению: 35кВ=35кВ;

Проверка по току нагрузки: А;

По электродинамической стойкости при к. з.:

 (кА);

Некоторые особенности в проверке трансформаторов тока состоят в том, что для них в каталогах приводятся не амплитудные(предельные сквозные) токи  и токи термической стойкости , а коэффициенты электродинамической     и термической стойкости. Эти коэффициенты определяются выражениями:

                       ,                       (6.18)

где  - номинальный первичный ток трансформатора тока.

Отсюда можно найти  и , и затем воспользоваться условиями проверки (6.2) и (6.4).

Тогда для трансформатора выбранного типа находим:

 А;

;

Тогда =  кА;

 кА;

На термическую стойкость:

 кА; = 3 c;  кА²·с;

 кА; с;

 кА²·с;

 кА² ·с ≤ кА²·с;

Трансформатор тока 27,5 кВ: ТОЛ-35/1000/5

Проверка по напряжению: 27,5кВ=27,5кВ;

Проверка по току нагрузки: А;

По электродинамической стойкости при к. з.:

 (кА);

На термическую стойкость:

 кА; = 3 c;  кА²·с;

 кА; с;

 кА²·с;

 кА² ·с ≤ кА²·с;

Трансформатор тока 110 кВ: ТФЗМ-110-400/5

Проверка по напряжению: 110 кВ=110 кВ;

Проверка по току нагрузки: А;

По электродинамической стойкости при к. з.:

 (кА);

На термическую стойкость:

;  с; = 3 c;  кА²·с;

 кА; с;

 кА²·с;

 кА² ·с ≤ кА²·с;

 

Дополнительно трансформаторы тока проверяется на соответствии классу для номинальной нагрузки этой проверки нужно расчетной схеме (рис. 7).

 

 

 

Рис.7 Расчетная схема для выбора трансформатора тока

 

 Проверку проводим для одной наиболее загруженной фазы по условию:

                                 ,                             (6.19)

где номинальная мощность обмотки;

потребляемая приборами мощность вторичной обмотки трансформатора тока;

                                 ,    (6.20)

где суммарная мощность приборов, ВА;

- мощность, теряемая в контактах цепи приборов, подключенных к ТА, ВА;

ВА;

мощность, теряемая в соединительных проводах между ТА и приборами, ВА;

                                   (6.30)

где  γ – удельная проводимость материала соединительных приборов, м/Ом·мм²;

q- принятое сечение соединительных проводов, мм²;

l_расч – расчетная длина соединительных проводов, м.

Для всех ТА:

Т.к. у нас соединительные провода из алюминия, то γ=32 м/Ом·мм²;

q =6 мм²; l_расч = м.

 А;

 ВА;

,                                                          (6.31)

где потребляемая мощность амперметром, ВА;

 ВА;

потребляемая мощность счетчиком активной энергии, ВА;

 ВА;

 потребляемая мощность счетчиком реактивной энергии, ВА;

 ВА;

ВА;

ВА;

Условия выбора удовлетворяют, т.к.  ВА> ВА.

 

Трансформаторы напряжения (TV)

Выбираются в зависимости от места установления, по напряжению, классу точности (в соответствии с подключаемыми к ним измерительными приборами и реле) и проверяются по суммарной вторичной нагрузке на соответствие классу точности.