 |
Выбор выключателей переменного тока
|
|
|
|
В распредустройствах переменного тока и трансформаторных подстанций в основном применяются маломасляные, вакуумные и элегазовые выключатели, которые служат для коммутации электрической цепи в любых режимах: при холостом ходе, при нагрузках и при КЗ.
Выбор выключателей переменного тока производим по условиям:
, (5.22)
, (5.23)
где UУСТ – номинальное напряжение установки или РУ;
UH – номинальное напряжение аппарата;
IpMAX – максимальный рабочий ток в данном элементе РУ;
IH – номинальный ток аппарата.
Выключатели переменного тока проверяются по следующим условиям:
На возможность отключения периодического тока КЗ –
, (5.24)
где IПt - периодический ток КЗ в момент отключения выключателя t, этот
момент, в свою очередь равен
, (5.25)
где tЗАЩ min – минимальное время срабатывания релейной защиты,
принимаем равным 0,01 с;
tCB – собственное время срабатывания выключателя;
IН откл – номинальный ток отключения выключателя.
На возможность отключения апериодического тока КЗ –
, (5.26)
где iat - апериодический ток КЗ в момент отключения t, этот ток равен
, (5.27)
где IПО – периодический ток КЗ в начальный момент;
ТА – постоянная времени, принимаем равной 0,05 с;
iaH – номинально допускаемое значение апериодического тока КЗ
выключателя в момент t, этот ток равен
, (5.28)
где bН, % - нормированное значение апериодического тока КЗ
выключателя для момента t.
Если условие (5.26) не выполняется, то производится проверка на возможность отключения полного тока КЗ:
, (5.29)
На электродинамическую стойкость –
, (5.30)
где iУ – ударный ток КЗ в данном РУ;
iMAX – наибольшее допускаемое значение амплитуды прямого тока аппарата.
На термическую стойкость –
|
|
|
, (5.31)
где ВК – полный тепловой импульс, находим по выражению (6.13);
IT, tT – соответственно ток термической стойкости аппарата и допустимое
время его протекания.
Полный тепловой импульс ВК тока КЗ:
,А2×с, (5.32)
где IПОS -суммарное значение периодического тока КЗ в нулевой момент времени, А;
tЗАЩ MAX – максимальное время действия релейной защиты,
принимаем равным 1,5 с;
tСВ – собственное время срабатывания выключателя, принимаем
равным 0,1 с;
tГ – время гашения дуги, принимаем равным 0,05 с;
ТА – постоянная времени, принимаем равной 0,05 с.
Выбираем выключатель переменного тока для вводов РУ-110 кВ. Периодический ток КЗ в нулевой момент IПО=5,112 кА, ударный ток КЗ iУ=13,03 кА, напряжение РУ (UУСТ=110 кВ), максимальный рабочий ток
Ip MAX=131,22 А.
По условиям (5.22) и (5.23) выбираем элегазовый выключатель
ВЭБ-110-40/2500УХЛ1, привод ППрК-1800. Электрические параметры выключателя приведены в таблице 5.6
Таблица 5.6 - Электрические параметры ВЭБ-110-40/2000УХЛ1
| UН , кВ | IН , А | tсв , с | Iноткл , кА | βН , % | imax , кА | IТ , кА | tТ , c |
| 0,03 |
По формуле (5.25) находим момент отключения выключателя:
с
По выражениям (5.27) и (5.28) определяем:
кА
кА
условие (5.26) выполняется, проверяем на возможность отключения полного тока КЗ по выражению (6.29):
условие выполняется.
По формуле (6.32) определяем:
, кА2×с
Допустимое значение теплового импульса для выбранного выключателя равно:
кА2×с
Условие (5.31) выполняется.
Выбираем выключатель переменного тока для вводов РУ-35 кВ. Периодический ток КЗ в нулевой момент IПО=3,807 кА, ударный ток КЗ iУ=9,71 кА, напряжение РУ (UУСТ=35) кВ, максимальный рабочий ток Ip MAX=84,70 А.
По условиям (5.22) и (5.23) выбираем элегазовый выключатель.
ВГБЭ-35II-12,5/630УХЛ1, привод ПЭМ-1. Электрические параметры выключателя приведены в таблице 5.7
Таблица 5.7 - Электрические параметры ВГБЭ-35II-12,5/630УХЛ1
| UН , кВ | IН , А | tсв , с | Iноткл , кА | βН , % | imax , кА | IТ , кА | tТ , c |
| 0,04 | 12,5 | 12,5 |
По формуле (5.25) находим момент отключения выключателя:
|
|
|
с
По выражениям (5.27) и (5.28) определяем:
кА
кА
условие (5.26) выполняется, проверяем на возможность отключения полного тока КЗ по выражению (5.29):
условие выполняется.
По формуле (5.32) определяем:
, кА2×с
Допустимое значение теплового импульса для выбранного выключателя равно:
кА2×с
Условие (5.31) выполняется.
Выбираем выключатель переменного тока для вводов РУ-6 кВ. Периодический ток КЗ в нулевой момент IПО=21,32 кА, ударный ток КЗ iУ= 54,37 кА, напряжение РУ, максимальный рабочий ток
Ip MAX=1212,48 А.
По условиям (5.22) и (5.23) выбираем вакуумный выключатель внутренней установки ВБКЭ-10-31,5/1600У3, привод ПБ-1. Электрические параметры выключателя приведены в таблице 5.8
Таблица 5.8 - Электрические параметры ВБКЭ-10-31,5/1600У3
| UН , кВ | IН , А | tсв , с | Iноткл , кА | βН , % | imax , кА | IТ , кА | tТ , c |
| 0,06 | 31,5 | 31,5 |
По формуле (5.25) находим момент отключения выключателя:
с
По выражениям (5.27) и (5.28) определяем:
кА
кА
условие (5.26) выполняется, проверяем на возможность отключения полного тока КЗ по выражению (5.29):
условие выполняется.
По формуле (5.32) определяем:
, кА2×с
Допустимое значение теплового импульса для выбранного выключателя равно:
кА2×с
Условие (5.31) выполняется.
Аналогичным образом выбираем выключатели для всех остальных элементов РУ переменного тока тяговой подстанции. Результаты выбора выключателей переменного тока сводим в таблицу 5.9.
Таблица 5.9 - Результаты выбора выключателей переменного тока
| Место установки | РУ 110 кВ | ||
| Тип выключателя и его привод | ВЭБ-110-40/2000УХЛ1 ППрК-1800 | ||
| Условие выбора | Решение: | ||
| По напряжению |
| 
| выполняется |
| По току |
| 
| выполняется |
| Возможность отключения периодического тока КЗ |
|
| выполняется |
| Возможность отключения апериодического тока КЗ |
| 
| выполняется |
| На электродинамическую стойкость |
| 
| выполняется |
| На термическую стойкость |
| 
| выполняется |
| Место установки | РУ 35 кВ | ||
| Тип выключателя и его привод | ВГБЭ-35II-12,5/630УХЛ1; ПЭМ-1 | ||
| Условие выбора | Решение: | ||
| По напряжению |
| 
| выполняется |
| По току |
| 
| выполняется |
| Возможность отключения периодического тока КЗ |
|
| выполняется |
| Возможность отключения апериодического тока КЗ |
| 
| выполняется |
| На электродинамическую стойкость |
| 
| выполняется |
| На термическую стойкость |
| 
| выполняется |
| Место установки | РУ 6 кВ | ||
| Тип выключателя и его привод | BБКЭ-10-31,5/1600 У3; ПБ-1 | ||
| Условие выбора | Решение: | ||
| По напряжению |
| 
| выполняется |
| По току |
| 
| выполняется |
| Возможность отключения периодического тока КЗ |
|
| выполняется |
| Возможность отключения апериодического тока КЗ |
| 
| выполняется |
| На электродинамическую стойкость |
| 
| выполняется |
| На термическую стойкость |
| 
| выполняется |
|
|
|
|
|
|
