Выбор высоковольтных выключателей

В общих сведениях о выключателях рассмотрены те параметры, которые характеризуют выключатели. При выборе выключателей необходимо учесть 12 различных параметров, но, т. к. заводами – изготовителями гарантируется определённая зависимость параметров, например (1),допустимо производить выбор выключателя по важнейшим параметрам:

- по напряжению установки U уст< U ном;

- по длительному току I норм< I ном; I max< Iном;

- по отключающей способности.

В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию I пt< I отк. ном

Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока к. з.  i аt < i а ном 1,4 * bн * I отк. ном / 100

где I а ном – номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени t; bн - нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе в % (по каталогам или по рис.1); i аt – апериодическая составляющая тока к. з. в момент расхождения контактов t;t - наименьшее время от начала к. з. до момента расхождения дугогасительных контактов:

t = T з. мин + T с в

здесь T з. мин = 0,01 секунда – минимальное время действия релейной защиты; T в с – собственное время отключения выключателя.

Если условие I пt< I отк. ном соблюдается, а i а > i а ном, то допускается проверка по отключающей способности производится по полному току к. з.:

(1,4 * I п + i а) < 1,4 * I отк. ном * (1 +b /100)

По включающей способности проверка производится по условию

i у < i вкл; I п о < I вкл

где i у – ударный ток к. з. в цепи выключателя; I g j – начальное значение периодической составляющей тока к. з. в цепи выключателя; I вкл – номинальный ток включения (действующее значение периодической составляющей); i вкл – наибольший пик тока включения (по каталогу). Заводами изготовителями соблюдается условие iвкл = 1,8 * 1,4 * I вкл, где 1,8 –ударный коэффициент, нормированный для выключателей. Проверка по двум условиям необходима потому, что для конкретной системы К у может быть более 1,8.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельному, сквозному току к. з.:

I п о< I дин; iу< i дин,

где iдин – наибольший пик (ток электродинамической стойкости) по каталогу; I дин – действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з. Проверка по двум условиям по тем же соображениям, которые указаны выше.

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока к. з.:                                                                                                              В к< I тер^2 * T тер, где В к – тепловой импульс тока по расчёту, I тер – среднеквадратичное значение тока за время его протекания; T тер – длительность протекания тока термической стойкости по каталогу, секунд.

Проверка выключателей по параметрам восстанавливающегося напряжения на контактах выключателя в учебном проектировании обычно не проводится, т. к. в большинстве энергосистем реальные условия восстановления напряжения соответствуют условиям испытания выключателя.

Разъединители, отделители.

Контактный коммутационный аппарат, предназначенный для коммутации электрической цепи без тока или с незначительным током (током намагничивания трансформаторов, нейтрале ТР и дугогасящих реакторов, зарядным током шин и ВЛ), который для обеспечения безопасности имеет в отключенном положении изоляционный промежуток (создает видимый разрыв). Разъединитель состоит из подвижных и неподвижных контактов, укрепленных на изоляторах.

По характеру движения ножа:

- поворачивается в плоскости, перпендикулярной осям поддерживающих изоляторов.

- поворачивается в плоскости, параллельной осям поддерживающих изоляторов.

- перемещается совместно с изолятором, который поворачивается (качается) в плоскости, параллельно осям изоляторов

Внутренней, наружной установки.

Короткозамыкатель. Аналогичен заземлителю, но за счёт мощной контактной системы может включаться на короткое замыкание. Представляет собой разъединитель, снабжённый пружинным приводом для автоматического включения и предназначенный для соединений провода(проводов)трёхфазной системы с землёй по ручной команде или от релейной защиты.

Короткозамыкатели совместно с отделителями применяются в упрощённых схемах подстанций вместо более дорогих силовых выключателей. Подобная замена позволяет экономить значительные денежные средства, так как стоимость силовых выключателей довольно высока. Устанавливаются короткозамыкатели: в сетях с заземлённой нейтралью — на одну фазу, в сетях с изолированной нейтралью — на две. Не ставятся на новые ПС, устарели. При появлении КЗ и недостаточной чувствительности вышестоящей релейки замыкается на землю, устраивает своё КЗ на которое уже срабатывает вышестоящая релейка, и отключает всё. В бестоковую паузу срабатывает отделитель (разъединитель автоматический), после чего выключатель выше производит АПВ, и включает сеть обратно, а поврежденный участок остается отключенным отделителем.