Выбор и проверка выключателей

Высоковольтные выключатели служат для включения и отключения высоковольтных цепей во всех режимах работы электроустановок (нормальном, ненормальном, аварийном).

К выключателям предъявляются следующие требования:

- надежность в работе и безопасность в обслуживании;

- минимальное время отключения;

- малые габариты и масса;

- удобство и простота монтажа и эксплуатации;

- возможность после отключения автоматического повторного включения (АПВ);

- сравнительно невысокая стоимость.

Требование надежности является одним из важнейшим, так как от надежной работы выключателем зависит надежность работы электроустановки и даже всей системы.

По принципу гашения дуги и роду дугогасящей среды выключатели подразделяются на масляные, воздушные, электромагнитные, элегазовые и вакуумные.

В настоящее время наиболее распространенными являются масляные включатели, в которых гашение дуги происходит в трансформаторном масле. В малообъемных выключателях масло служит только для гашения дуги, а в многообъемных оно является еще и изолирующей средой.

Ввоздушных выключателях гашение дуги осуществляется струей воздуха под высоким давлением. Эти выключатели не получили распространения в железнодорожных электроустановках.

В электромагнитных выключателях гашение дуги осуществляется за счет перемещения ее в пространстве магнитным полем, то есть гашение происходит в воздушной среде.

В элегазовых выключателях гашение дуги происходит в среде шестифтористой серы SF6 (электрическом газе — сокращенно элегазе), которая активно захватывает электроны в столбе дуги.

Вакуумные выключатели осуществляют гашение дуги в вакуумной камере, где газ практически отсутствует. Эти выключатели по своим качествам наиболее близки к идеальным и поэтому в настоящее время получают все более широкое распространение.

В ыбор выключателей следует производить по важнейшим параметрам в зависимости от места установки (наружная или внутренняя) и условий работы по напряжению и току так, чтобы выполнялись условия:

 

U_н ≥ U_раб;

I_н ≥ I_р.max,

 

где U_н и I_н – ближайшие большие напряжения и ток выбираемого высоковольтного выключателя;

U_раб и I_р.max – рабочее напряжение и максимальный рабочий ток цепи, в которой должен быть установлен выключатель.

В одном распределительном устройстве рекомендуется устанавливать однотипные выключатели, что значительно облегчает их эксплуатацию, текущий и капитальный ремонты.

Некоторые типы выключателей, рекомендуемых к применению на электрических подстанциях, приведены в таблице 4.8.3, а также в таблице 5.16 [2].

 

Таблица 4.8.3- Электрические характеристики выключателей

Тип выключателей	uhom кВ	Iном А	Inp.c. кА	inp.c кА	Iном.отк. кА	Iт кА	tт с	tсв С	Тип привода
ВВЭ-10-20/630 УЗ								0,055	встроенный электро-магнитный
ВВЭ- 10-20/1000 УЗ								0,055
ВВЭ-10-20/1600УЗ								0,055
ВВЭ- 10-3 1,5/2000 УЗ			31,5		31,5	31,5		0,055
ВЭ-10-1250-20 УЗ								0,06	пружинный
ВЭ-10-1600-20УЗ								0,06
ВЭ-10-2500-20 УЗ								0,06
ВЭ-10-3600-20 УЗ								0,06
ВМПЭ-10-630-20 УЗ								0,09	встроенный электро-магнитный
ВМПЭ-10-1000-20 УЗ								0,09
ВМПЭ-10-1600-20 УЗ								0,09
ВМПЭ-10-3200-31,5УЗ			31,5		31,5	31,5		0,09
Продолжение таблицы 4.8.3
С-35-630-10 У1								0,08	электро-магнитный
С-35-2000-10 У1								0,08
ВВС-35-20 /1600 УХЛ1								0,04	ПДЖ-02
ВГТ 35-50/3150 У1				127,5				0,035-0,005	ППК-230
ВГТ 110Б-40/2500 У1								0,035-0,005
ВМТ-110Б-25/1250 УХЛ1								0,035	пружинный
ВМТ-220Б-25/1250 УХЛ1								0,035

Примечание: t_св – собственное время отключения с приводом, с.

 

После выбора выключателя его паспортные характеристики сравнивают с расчетными условиями работы в той цепи, где он устанавливается, в нормальном режиме работы и режиме короткого замыкания.

Выбранный высоковольтный выключатель должен быть проверен на электродинамическую и термическую стойкостьпо следующим условиям.

На электродинамическую стойкостьвыключатель проверяется:

а) по предельному периодическому току короткого замыкания

 

,

 

где I_np.c. – эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока по паспорту, кА;

I_к – установившееся значение тока трехфазного короткого замыкания в цепи, где установлен выключатель, кА.

б) по ударному току

 

,

 

где i_np.c – амплитудное значение предельного сквозного тока, кА;

I_у – ударный ток короткого замыкания, кА.

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока короткого замыкания

 

,

где I_т – предельный ток термической стойкости по паспорту, кА;

t_т – время протекания тока термической устойчивости, с;

В_к – тепловой импульс тока короткого замыкания, кА²·с.

В справочной литературе для ряда выключателей не приводятся значения номинальной отключаемой мощности, МВА. В этом случае ее необходимо рассчитать по формуле

 

 

Отключающая способность выключателей напряжением выше 1000 В характеризуется отключаемым током I_н._откл и отключаемой мощностью S_н.откл, которые являются паспортными данными. По этим двум параметрам производится проверка выключателей по отключающей способности:

- по номинальному периодическому току отключения

 

,

 

где I_н.откл – номинальный предельно отключаемый ток выключателя при его нормальном напряжении, кА;

I_к – ток трехфазного короткого замыкания, кА;

- по предельно отключаемой мощности

 

,

 

где - номинальная предельно отключаемая мощность выключателя по паспорту, МВА;

- мощность трехфазного короткого замыкания по расчету, МВА.

Если выключатели отвечают требованиям электродинамической стойкости, то они, как правило, отвечают также требованиям термической стойкости, поэтому для них не обязательна проверка на термическую стойкость.

Выбор и проверку выключателей целесообразно свести в таблицу 4.8.4. В столбцах против каждого типа выключателя пишется дробь, в числителе которой проставляются номинальные параметры выключателя, которые должны быть больше или равны знаменателям дробей, соответствующих расчетным параметрам рабочего и аварийного режимов.

Таблица 4.8.4 – Выбор выключателей

Наименование присоединения	Тип аппа-рата	Соотношение каталожных и расчётных данных
Условия выбора	Условия проверки
, кВ	,А	, кА	, кА	, кА	, кА

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: