2.7 Выбор высоковольтных выключателей.

Выбор высоковольтных выключателей основан на сравнении расчетных данных с каталожными. Данные по выбору выключателей представлены в таблице 2.5

Таблица 2.5

Место установки выключателя	Тип выключателя	Условия выбора	Расчетные данные сети	Каталожные данные выключателя
Выключатели Q1,Q2	ВГТ-110III-40/3150 У1	Uc ≤ Uном Iрасч ≤ Iном Iк ≤ Iоткл iуд ≤ iдин Bк ≤ I∞2tп	110 кВ	110 кВ 3150 А 40 кА 104 кА 8000 кА2с
			32
			4,52
			11,47
			22,67
Выключатели Q3,Q4, Секционный выключатель Q5	ВВ/TEL-10-20/1000	Uc ≤ Uном Iрасч ≤ Iном Iк ≤ Iоткл iуд ≤ iдин Bк ≤ I∞2tп	10,5кВ	10 кВ 1000А 20кА 50кА 1200 кА2с
			246
			4,16
			10,6
			18,26
Выключатели на отходящих к СД (4 шт)	ВВ/TEL-10-20/1000	Uc ≤ Uном Iрасч ≤ Iном Iк ≤ Iоткл iуд ≤ iдин Bк ≤ I∞2tп	10,5кВ	10 кВ 1000А 20кА 50кА 1200 кА2с
			97,868
			4,16
			10,6
			18,26

Выключатели Q1,Q2.

Выбираем высоковольтные элегазовые выключатели наружной установки – ВГТ-110III-40/2000 У1.

Выключатели элегазовые ВГТ-110III-40/2000 У1 и ВГТ-110III-40/3150 У1 предназначены для выполнения коммутационных операций (включений и отключений), а также циклов АПВ при заданных условиях в нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ с заземленной нейтралью.

Выключатели Q3-Q5, выключатели на отходящих линиях от РУ-10кВ. Выбираем вакуумный выключатель ВВ/TEL-6-20/1000 производства «Таврида Электрик». Выключатели этого типа предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц номинального напряжения 6, 10кВ с изолированной, компенсированной или заземленной через резистор или дугогасительный реактор нейтралью, для установки в новых и реконструируемых комплектных распределительных устройствах станций и подстанций и других устройств, осуществляющих распределение и потребление электрической энергии.

Применение ВВ/TEL-10-20/1000 позволяет полностью отказаться от затрат на поддержание работоспособности выключателя, так как на протяжении всего срока службы не требует проведения ремонтных работ любой сложности, что отражено в сопроводительной документации на выключатель. Простая конструкции выключателя на современных компонентах имеют не существенный износ на протяжении 30 лет или 100 000 операций «ВО». Возможность применения одного и того же исполнения выключателя на всем существующем диапазоне напряжений оперативного питания позволяет применить его как на постоянном так и переменном питании, без ущерба техническим и эксплуатационным характеристикам.

Проверка выключателей на термическую стойкость к токам КЗ заключается в сравнении найденного при расчетных условиях интеграла джоуля с его допустимым для аппарата значением.

Расчет интеграла Джоуля при коротком замыкании (теплового импульса тока) В_к можно выполнить следующим образом:

(2.28)

где B_к,п, В_к,а – соответственно периодическая и апериодическая составляющие импульса тока;

I_∞ – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания;

t_откл – время от начала короткого замыкания до его отключения,

t_откл = t_з + t_вык (2.29)

где t_з – время действия релейной защиты, для МТЗ t_з=0,5-1,0 с, примем t_з=1 с; t_вык – полное время отключения выключателя;

Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.

(2.30)

где x_Σ, r_Σ – суммарные индуктивные и активное сопротивление цепи КЗ.

В сетях, где активное сопротивление не учитывают из-за их несущественного влияния на полное сопротивление цепи КЗ, можно принять T_а = 0,05.

При тепловой импульс тока можно найти по упрощённой формуле:

(2.31)

Отсюда тепловой импульс тока при КЗ для выключателей Q1,Q2,по формуле:

При t_вык = 0,06 с

Bк = 4,52²*(1,06 +0,05) = 22,67 (кА²с)

Интеграл Джоуля при коротком замыкании для выключателей Q1-Q3:

(2.32)

Для выключателей: I_∞=40кА; t_п=5с, тогда интеграл Джоуля

В= 40² ·5 = 8000 (кА²с)

_{то есть} В_к<<

Тепловой импульс тока при КЗ для Выключателей Q3-Q5, выключателей на отходящих линиях от РУ-10 кВ.

t _откл = 1+0,005 (с)

Тепловой импульс тока при КЗ для выключателей:

_{Bк =4,16 2*(1,005 +0,05) = 18,26 (кА2с)}

Для выключателя: I_∞=20кА; t_п=3с, тогда интеграл Джоуля

I_∞² t_п = 1200 (кА²с)

_{то есть} В_к<<