Коммутационные аппараты

Выключатель – электрический аппарат, предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения в нормальных и аварийных режимах.

Выключатели являются одним из наиболее ответственных аппаратов в электрических установках. Они должны обеспечивать четкую работу в любых режимах, так как отказ выключателя может привести к развитию

аварии. Выключатель должен за минимальное время отключить цепь при коротком замыкании, он должен обладать достаточной отключающей способностью, т.е. надежно разрывать ток КЗ. Выключатель должен допускать возможно большее число отключений без ревизий и ремонтов.

Максимальный ток на питающих ВЛ:

I_max = I_ав= 555,3 А (взято значение из пункта 2.3)

Максимальный ток на секционном выключателе РУВН:

I_max = 0,5∙(S_нн+ S _транз+ S_сн)/( U_ном) = (0,5∙310)/( ·220)= 0,136 кА;

Номинальный и максимальный ток в цепи трансформатора на РУВН:

I_ном = (S_нн + S_сн)/( U_{ном ВН} ∙ n_тр)= 90/( ·220· 2)= 0,118 кА;

I_max = (1,5∙S_ном^тр)/( U_{ном ВН})= (1,5∙63)/( ∙220) = 0,248 кА;

Максимальный ток в цепи секционного выключателя на РУСН:

I_max = 0,5*S_сн /( U_ном)=0,5* 56/( ·35) = 0,462 кА;

Номинальный ток на РУСН в цепи отходящих линий:

I_ном = (1,5∙S_сн) /( ∙U_ном n) = (56·1,5)/( ·35·5) = 0,277 кА;

Максимальный ток на РУСН в цепи отходящих линий:

I_max = (1,5∙S_сн) /( ∙U_ном (n-1)) = (56·1,5)/( ·35·4) = 0,346 кА;

Максимальный ток в цепи секционного выключателя на РУНН:

I_max = 0,5*S_нн /( U_ном)=0,5* 34/( ·10) = 0,981 кА;

Номинальный ток на РУНН в цепи отходящих линий:

I_ном = (1,5∙S_нн) /( ∙U_ном n) = (34·1,5)/( ·10·10) = 0,295 кА;

где 1,5 – коэффициент учитывающий неравномерность нагрузки фидеров,n – число фидеров.

Максимальный ток на РУНН в цепи отходящих линий:

I_max = (1,5∙S_нн) /( ∙U_ном ∙ (n-1)) = (34·1,5)/( ·10·9) = 0,327 кА;

Выбор выключателей

Принимаем для выбора в РУВН элегазовый выключатель ВГУ–220–45/3150У1 [3, табл.1.19], выключатели выбираются одинаковые, но проверка выполняется для наиболее нагруженного.

а) Проверка по напряжению места установки

U_уст≤U_ном; (5.1)

U_уст = 220 кВ;

U_ном = 220 кВ;

б) проверка по длительному току.

I_max≤I_ном; (5.2)

I_max = 406,8 А;

406,8 А < 3150 А;

в) проверка на электродинамическую стойкость

I_п0≤i_дин, (5.3)

6,52 кА≤150 кА

i_у<i_дин (5.4)

12,94 кА < 150 кА;

г) проверка на отключающую способность:

− по отключению периодической составляющей

I_пτ<I_{откл.ном}, (5.5)

Определим периодическую составляющую тока короткого замыкания для заданного момента τ.

В данном случае энергосистема связана с точкой короткого замыкания непосредственно, то есть независимо от генераторов, то действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания от системы при трехфазном коротком замыкании для любого момента времени можно считать равным:

I⁽³⁾_п₀=I⁽³⁾_пτ=const. (5.6)

− по отключению апериодической составляющей

i_aτ<i_аном, (5.7)

Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания для заданного момента τ.

i_аτ= ×I_п0⁽³⁾e^-τ/Та; (5.8)

τ = 0,01+ t_{с.в. откл.};

где t_{с.в. откл.} – собственное время отключения выключателя, сек [3, табл.1.19],

t_{с.в. откл}=0,027 сек.

i_аτ= ∙6,52∙ e^-0,037/0,021= 1,586 кА;

i_{а ном}= (β% /100) · · I_{откл.ном},

где β – предельное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения выключателя. [3, табл.1.19],

i_аном=(45/100)· 45=28,55 кА, (5.9)

1,586 кА < 28,55 кА;

д) проверка на термическую стойкость:

B_к≤В_кном; (5.10)

В_кном= I²_тер · t_откл = 50²· 3 = 7500 кА²· с (5.11)

t_откл – наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов,

t_п.о.в – время полного отключения выключателя, сек.

где t_р.з – время срабатывания релейной защиты, для ступени высокого напряжения принимаем 1,5 сек,

t_откл= t_р.з.+ t_п.о.в.= 1,5 + 0,05 =1,55 сек;

В_к=I_п0²(t_откл+Т_а)=6,52²(1,55+0,021) = 66,78 кА²· с. (5.12)

66,78 кА²· с < 7500 кА²· с.

Окончательно выбираем элегазовый выключатель ВГУ– 220–45/3150 У1. [3,стр.47]. Все расчетные данные сведены в табл. 5.1

Таблица 5.1. Выбор выключателей на стороне ВН

Расчетные данные	Табличные данные	Условия выбора
U_уст= 220кВ	U_ном= 220кВ	U_ном ≥ U_уст
I_max_л= 406,8 A I_max_с_._в= 136 A I_max_т= 248 A	I_.ном = 3150 А	I_.ном≥ I_max
i_y= 12,94 кА	i_дин =115 кA	i_дин ≥ i_y
i_aτ = 1,586 кА	i_{а ном}=28,55 кА	i_{а ном}≥ i_aτ
I_п0⁽³⁾= 6,52 кА	I_{ном. откл}= 45 кА	I_{ном. откл.} ≥ I_п0⁽³⁾
В_к = 66,78 кА²· с.	В_{к ном} = 7500 кА²· с	В_{к ном} ≥ В_к

Вывод: выключатель принимается к установке.

Расчет выключателей РУСН производится аналогично, принимаем выключатели ВГБ–35 как секционные и на отходящие линии.(первая строчка) А для ввода трансформатора ВМКЭ-35А-16/1000У1.(вторая строка)

Все расчетные данные сведены в табл. 5.2

Таблица 5.2 Выбор выключателей на стороне СН

Расчетные данные	Табличные данные	Условия выбора
U_уст= 35кВ	U_н= 35кВ	U_ном ≥ U_уст
I_max_.св= 462 A I_max._лин=346 А	I_ном=630 А
I_max._тр=824 А	I_.ном = 1000 А	I_.ном≥ I_max
	i_дин=35 кА
i_y= 16,07 кА	i_дин = 17 кA	i_дин ≥ i_y
	i_а.ном=30 кА
i_aτ = 1,474 кА	i_{а ном}=26 кА	i_{а ном}≥ i_aτ
I_п0⁽³⁾= 6,06 кА	I_{ном. откл.}= 16 кА I_{ном.откл}=12,5 кА	I_{ном. откл.} ≥ I_п0⁽³⁾
В_к = 57,693 кА²· с.	В_{к ном}=16²·3=768 кА²· с B_к.ном=12,5²*3=469 кА² с	В_{к ном} ≥ В_к

Вывод: выключатели принимается к установке.

Выбор выключателей на РУНН.

В РУ–10 кВ предусматриваем к установке элегазовые выключатели типа: VF–10–31,5/630 на отходящие линии. В качестве секционных выключателей применяем VF-10-40/1250, для ввода тран-ра VF-10-40/2000.

Все расчетные данные сведены в табл.5.3

Таблица 5.3 Выбор выключателей на стороне НН

Расчетные данные	Табличные данные	Условия выбора
U_уст= 10кВ	U_н= 10кВ	U_ном ≥ U_уст
I_max._тр=1963 А	I_ном=2000 А
I_max_с_._в = 981 A I_max_л = 327 A	I_ном = 1250 А I_ном = 630 А	I_.ном≥ I_max
	i_дин=110 кА i_дин = 110 кА
i_y= 15,04 к А	i_дин = 80 кA	i_дин ≥ i_y
	i_а.ном=43,5 кА i_{а ном}= 43,5 кА
i_aτ = 1,34 кА	i_{а ном}= 18,65 кА	i_{а ном}≥ i_aτ
I_п0⁽³⁾= 5,51 кА	I_{ном.откл}=40 кА I_{ном. откл}= 40 кА I_{ном. откл}= 31,5 кА	I_{ном. откл.} ≥ I_п0⁽³⁾
В_к = 47,7 кА²· с.	В_к.ном=110²*3=36300 кА² с В_{к ном} =110²·3=36300 кА²·с В_{к ном}=80²·3=19200 кА²·с	В_{к ном} ≥ В_к

Вывод: указанный выключатель выбирается для вводных и секционной ячейки. Остальные расчетные параметры остаются в прежних значениях. Вывод: для ячеек отходящих линий выбирается выключатель VF–10–31,5/630.

Выбор разъединителей

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 могут быть внутренней и наружной установок. Заземляющие ножи могут быть расположены со стороны шарнирного или разъемного контакта или с обеих сторон. Заземляющие ножи имеют механическую блокировку, не разрешающую включать их при включенных главных ножах.

Включение и отключение разъединителей осуществляется электродвигательным приводом (ПДВ), позволяющим произвести эти операции дистанционно. Для управления заземляющими ножами используются ручные рычажные приводы (ПР, ПЧ).

Выбор разъединителей производится: по напряжению установки, по току (5.1, 5.2), по конструкции и роду установки. Их проверяют по электродинамической стойкости (5.4). При проверке на термическую стойкость тепловой импульс B_k определяется по выражению (5.8).

Принимаем одинаковые разъединители марки РНД-220/630 Т1 с приводами ПДН-220Т. Все расчетные данные сведены в табл. 5.4 [7,табл. 5.5].

Рассчитаем данные для главных ножей.

Таблица 5.4 Выбор разъединителей на стороне ВН

Расчетные данные	Табличные данные
U_уст= 220кВ	U_н= 220кВ
I_max=136 A	I_.ном = 630 А
i_y= 12,94 кА	i_дин = 100 кA
В_к =66,78 кА²· с.	В_{к ном} = 40²·3=4800 кА²· с

Аналогично ведется расчет разъединителей марки РВ-35/630 У3 с приводами ПР-У1. Табл.5.5 [7,табл. 5.5 ],

Таблица 5.5 Выбор разъединителей на стороне СН

Расчетные данные	Табличные данные
U_уст= 35кВ	U_н= 35кВ
I_max= 462 A	I_.ном = 630 А
i_y= 16,07 к А	i_дин = 21 кA
В_к = 57,693 кА²· с.	В_{к ном} = 21²·3=1323 кА²· с

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

7 8 9 10 11 12 13

Требования к складским помещениям и хранению пищевых продуктов

Ассортимент полуфабрикатов из птицы и их кулинарное использование

Культура Древней Руси 9-12 вв. Значение принятия Русью православия в формировании культуры и ментальности русского народа

Определение конфигурации сердца, размеров поперечника сердца и сосудистого пучка

Причины чеченской войны

Взаимодействие аллельных и неаллельных генов. Явление плейотропии

Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть