Выбор высоковольтных выключателей

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

Выключатель является основным коммутационным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения цепи в любых режимах. Наиболее тяжёлой и ответственной операцией является отключение токов короткого замыкания.

К выключателям высокого напряжения предъявляются следующие требования [1]:

надёжное отключение токов любой величины от десятков ампер до номинального тока отключения;

быстрота действия, т.е. наименьшее время отключения;

пригодность для автоматического повторного включения, т.е. быстрое включение выключателя сразу же после отключения;

возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше;

удобство ревизии и осмотра контактов и механической части;

взрыво- и пожаробезопасность;

удобство транспортировки и обслуживания.

Высоковольтные выключатели должны длительно выдерживать номинальный ток и номинальное напряжение

Выбор выключателей производится:

по напряжению

по длительному току

по отключающей способности.

В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения:

,

где - действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания в момент t начала расхождения дугогасительных контактов; - номинальный ток отключения, кА.

Затем проверяется способность выключателя отключить асимметричный ток короткого замыкания, т. е. полный ток короткого замыкания с учётом апериодической составляющей:

где - апериодическая составляющая тока короткого замыкания в момент расхождения контактов t; - номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе короткого замыкания; t - наименьшее время от начала короткого замыкания до момента расхождения дугогасительных контактов,

где - минимальное время действия релейной защиты; - собственное время отключения выключателя.

На электродинамическую устойчивость выключатель проверяется по предельному сквозному току короткого замыкания:

где - начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в цепи выключателя; - действующее значение предельного сквозного тока короткого замыкания (по справочнику); - ударный ток короткого замыкания в цепи выключателя; - амплитудное значение предельного сквозного тока короткого замыкания (по каталогу).

На термическую устойчивость выключатель проверяется по тепловому импульсу:

где - тепловой импульс по расчету;

- предельный ток термической устойчивости по каталогу;

- длительность протекания тока термической устойчивости, с.

Проверка выключателей по параметрам восстанавливающегося напряжения обычно не проводится.

Рассмотрим выбор высоковольтного выключателя на ОРУ 750 кВ. Максимальный рабочий ток равен:

Из справочника намечаем элегазовый выключатель типа GL 318 и производим его проверку:

1) на симметричный ток отключения, кА:

2) на способность выключателя отключать асимметричный ток КЗ:

значение при с определили из графика [7],

;

3) на электродинамическую устойчивость, кА:

4) на термическую устойчивость, кА²с:

Результаты выбора выключателей сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1

Выбор высоковольтных выключателей

GL 318
Условие выбора	Расчетные данные	Каталожные данные
GL 317
GL 314
ВРС-10-31,5/2000 У2

Справочные данные для компактного модуля LTB Compact 145 приведены в таблице 5.2.

Выбор и проверка выключателя LTB 145D1/B сведены в таблицу 5.3.

Таблица 5.2

Компактный модуль LTB Compact 145

Параметры
Номинальное напряжение, кВ
Номинальный ток, А: - сборных шин - других элементов КРУЭ
Электродинамическая стойкость, кА
Термическая стойкость, кА	31,5
Выключатель
Ток отключения, кА	31,5
Ток включения, кА: - наибольший пик - начальное действующее значение периодической составляющей
Собственное время отключения с приводом, с	0,03
Трансформатор тока
Первичный ток, А
Вторичный ток, кА
Число вторичных обмоток для РЗ

Таблица 5.3

Проверка выключателя типа LTB компактного модуля.

Дата добавления: 2015-07-12