Выбор высоковольтных выключателей (ячеек)

Выключатель – основной коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока в сетях аварийных (при КЗ), нормальных (при нагрузке и без нее) и ненормальных (при перегрузке) режимах. Наиболее тяжелый режим для выключателя – отключение токов КЗ.

Все высоковольтные потребители подстанций, питающиеся от 5УР и 4УР (цеховые трансформаторы, высоковольтные двигатели, батареи конденсаторов), подсоединяют посредством высоковольтных ячеек. Рекомендуется использовать комплектные ячейки КРУ и КСО. Такое решение позволяет существенно повысить производительность монтажных работ, сократить стоимость подстанций, повысить надежность электроснабжения и безопасность обслуживания. Выбор конкретной ячейки комплектного распределительного устройства зависит от токов рабочего режима и короткого замыкания в соответствующем присоединении, предопределяющих выбор выключателя или другого коммутационного аппарата.

В распределительных устройствах 10(6) кВ применяют маломасляные подвесные выключатели со встроенными пружинными и электромагнитными приводами, а также элегазовые, вакуумные и другие выключатели. Маломасляные выключатели встраивают в стационарные камеры одностороннего обслуживания, применяющиеся преимущественно в электроустановках средней мощности. Распространены шкафы серий КРУ и КР, комплектуемые выключателями ВМПЭ на номинальные токи до 3200 А и токи КЗ до 31,5 кА. Большой диапазон исполнений дает возможность применять выключатели ВМПЭ как для присоединения электроустановок средней мощности, так и на стороне вторичного напряжения крупных трансформаторов.

При больших мощностях короткого замыкания и больших рабочих токах рекомендуется использовать шестибаковые (по два на фазу) горшковые выключатели типа МГГ-10 с номинальным током 3200, 4000 и 5000 А и отключаемым током 30, 45 и 60 кА. Для присоединения потребителей с частыми коммутационными операциями рекомендуется использовать шкафы КЭ с электромагнитными выключателями типа ВЭМ-6, ВЭМ-10 на токи 1000-3200 А.

Количество ячеек, присоединенных к секции шин, должно быть выбрано исходя из следующих потребностей: по одной на каждое проектируемое присоединение 10(6) кВ; по одной резервной на каждой секции шин; одна с межсекционным выключателем; одна с измерительным трансформатором напряжения на каждой секции шин; одна с вводным выключателем. Наиболее типична схема РУ 10 кВ промышленного предприятия с одиночными секционированными шинами.

Выбор высоковольтных выключателей производят:

- по напряжению электроустановки и длительному току

где I _{раб (mах)} - наибольший ток утяжеленного режима, кА, [ I _{раб (mах)} = I _р ]; I _ном - номинальный ток выключателя, кА;

- по электродинамической стойкости при токах короткого замыкания

где I _п0 - действующее значение периодической составляющей начального тока короткого замыкания, кА; I _дин, I _{m дин} - действующее значение периодической составляющей и амплитудное значение полного тока электродинамической стойкости выключателя, кА; i_y - ударный ток короткого замыкания, кА.

Выключатель, выбранный по номинальному напряжению, номинальному продолжительному току и электродинамической стойкости, должен быть проверен по отключающей способности на возможность отключения симметричного тока:

(10.5)

где I _пτ - периодическая составляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов выключателя, кА; I _{откл.ном} - номинальный ток отключения выключателя, кА.

Выключатель проверяют на отключение полного тока короткого замыка­ния с учетом апериодической составляющей:

где i _aτ - апериодическая составляющая тока в момент расхождения контактов выключателя, кА; β_н - нормированное процентное содержание апериодической составляющей тока короткого замыкания, значение определяется по кривой.

Дата добавления: 2015-12-07