Выбор коммутационных аппаратов

 

В электрических установках основным коммутационным аппаратом является выключатель.

Выключатель служит для включения и отключения токов, протекающих в нормальных и аварийных режимах работы электроустановки: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелые условия работы выключателя возникают при отключении токов КЗ и включении на существующее короткое замыкание. Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток и номинальное напряжение.

Типы выключателей, используемых для коммутации электрических цепей: маломасляные (для цепей генераторов), воздушные, элегазовые, вакуумные.

При выборе выключателей необходимо учесть 12 различных параметров, но так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость параметров, допустимо производить выбор выключателей по важнейшим параметрам:

– напряжению;

– длительному току;

– отключающей способности периодической и апериодической состав-ляющих или полного тока;

– включающей способности;

– электродинамической стойкости;

– термической стойкости.

При выборе типов выключателей следует руководствоваться следующим:

– в ОРУ 110− 750 кВ следует предусматривать элегазовые выклю-чатели, которые должны обеспечивать работоспособность во всем требуемом диапазоне температур;

– в ОРУ 35 кВ должны предусматриваться элегазовые или вакуумные выключатели;

– в РУ 6, 10 кВ должны предусматриваться шкафы КРУ с вакуумными или элегазовыми выключателями.

Условия выбора выключателей:

1. По напряжению установки: U _уст ≤ U _ном.

2. По длительному току: I _норм ≤ I _ном; I_mах ≤ I _ном.

3. По отключающей способности: I_{п τ} ≤ I _{отк.ном}; i _аτ ≤ i _а.ном.

4. По электродинамической стойкости: I _по ≤ I _пр.с; i _у ≤ i _пр.с.

5. По термической стойкости: B _к = I ²_по × (t _отк + Т _а) ≤ I ²_т t _т,

где В _к – тепловой импульс тока короткого замыкания, кА²× с;

t _отк – время отключения, складывается из времени действия основной релейной защиты t _рз (0, 1 с) и резервной защиты в цепи генераторов 60 МВт и выше (4 с) и полного времени отключения выключателя t _ов;

Т _а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с, определяется по [2] с. 110, табл. 3.6.

Тип выключателя выбираем по [9], с. 222; [10], с. 228.

При ремонтных работах в электроустановке, между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт, необходим видимый разрыв для безопасности персонала. Этот видимый разрыв создает разъединитель.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, пред-назначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током.

Условия выбора разъединителей [2]:

1. По напряжению установки: U _уст ≤ U _ном.

2. По току: I _норм ≤ I _ном; I _mах≤ I _ном.

3. По конструкции, роду установки.

4. По электродинамической стойкости: I _по≤ I _пр.с; i _у ≤ i _пр.с.

5. По термической стойкости: B _к ≤ I ²_т t _т.

Тип разъединителя выбираем по [9], с. 222; [10], с. 228.

Выбор выключателей, разъединителей удобнее производить
в табличной форме (табл. 6).

Таблица 6

Расчетные и каталожные данные аппаратов

 

Расчетные данные	Выключатель ВМТ-110Б-25 УХЛ1	Разъединитель РГН-110/1000 УХЛ1
U уст = 110кВ	U ном = 110 кВ	U ном = 110 кВ
I mах = 294А	I ном = 1000 А	I ном = 1000А
I п τ = 8, 64кА	I откл.ном = 25 кА	–
i а τ = 3, 03 кА	I а.ном = β норм I откл.ном / 100	–
I по = 8, 914кА	I дин = 25 кА	–
i уд = 21, 26кА	i дин = 65кА	i дин = 80кА
В к = I 2по (t отк +Т а) = = 17, 48кА2 ∙ с	I 2тер t тер = 20 2∙ 3 = 1200кА2 ∙ с	I 2тер t тер = 31, 5 2 ∙ 3 = = 2976 кА2 · с