Практическая работа №6
Тема: Выбор выключателей и разъединителей
Цель работы:
- ознакомление с назначением выключателей и разъединителей, их конструкцией и областью применения;
- освоение методики выбора выключателя и разъединителя;
- расчет термической и электродинамической стойкости выключателя;
- расчет электродинамической стойкости разъединителя;
- развивать навыки работы с каталогами и справочной литературой;
- продолжить изучение ЕСКД и применение их на практике (при оформлении отчета).
Теоретический материал
Выключатель – это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.
Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения электрических цепей в любых режимах : длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов к.з. и включение на существующее короткое замыкание.
Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток Iном. и номинальное напряжение Uном.
В соответствии с ГОСТ 687-78Е выключатели характеризуются следующими основными параметрами.
1 Номинальный ток отключения Iоткл.ном - наибольший ток к.з. (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению.
2
Допустимое относительное содержание
апериодической составляющей тока в
токе отключения
,%,
которое определяется по кривой (рис.6.1).
Если
то
принимают
Рисунок 6.1 – нормированное относительное значение апериодической составляющей.
62
3 Стойкость при сквозных токах характеризуется токами термической стойкости Iтер. и электродинамической стойкости Iдин. (действующее значение), iдин. – наибольший пик (амплитудное значение); эти токи выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений, препятствующих дальнейшей работе.
4 Номинальный ток включения Iвкл.ном – ток к.з., который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений.
Разъединитель – это коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током, который для обеспечения безопасности имеет между контактами в отключенном положении изоляционный промежуток.
При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт.
Разъединители играют важную роль в схемах электроустановок, от надежности их работы зависит надежность работы всей электроустановки, поэтому к ним предъявляют следующие требования:
- создание видимого разрыва в воздухе, электрическая прочность которого соответствует максимальному импульсному напряжению;
- электродинамическая и термическая стойкости при протекании токов к.з;
- исключение самопроизвольных отключений;
- четкое включении и отключение при наихудших условиях работы (обледенение, снег, ветер).
Порядок выполнения работы:
- повторение теоретического материала; [2, с.224-274] - внимательное изучение задания на практическую работу; - изучение алгоритма решения задачи;
- выполнение расчета по заданному алгоритму.
В результате выполнения практической работы студент должен
знать:
- типы разъединителей и выключателей, их конструкции, принцип действия и область применения;
- основные характеристики выключателей и разъединителей;
- требования, предъявляемые к выключателям и разъединителям;
- критерии выбора выключателей и разъединителей.
уметь:
- использовать расчетные зоны по токам к.з для определения времени воздействия токов к.з.;
- работать с диаграммами и техническими каталогами;
- выполнять расчет по заданному алгоритму индивидуальной задачи;
63
Исходные данные: практическая работа №2.
Выбрать выключатель и разъединитель в цепи трансформатора, включенного к РУ ВН, на сборных шинах которого, были рассчитаны трехфазные токи короткого замыкания в точке к-1.
Алгоритм решения
1 Произвести выбор выключателя и разъединителя
1.1 По напряжению:
;
(6.1)
где
- установленное напряжение;
-
номинальное напряжение выключателя и
разъединителя.
1.2 По току:
;
(6.2)
,
А (6.3)
где - номинальная мощность трансформатора.
1.3 По отключающей способности:
(6.4)
где
- номинальный ток отключения выключателя
(разъединителя);
[3, П.6.1; 6.2]
-
суммарное значение периодической
составляющей тока к.з в момент отключения
[3, с. 34]
1.4 Выбрать по каталогу выключатель [3, П.6.1] и разъединитель [3, П.6.2]
1.5 Проверить возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания
,
кА (6.5)
где
- номинальное допустимое значение
апериодической составляющей в отключаемом
токе для времени
;
-
нормированное значение содержания
апериодической составляющей в отключаемом
токе, %;
[3, с. 62]
-
суммарное значение апериодической
составляющей тока к.з. в момент отключения
[3, с. 34]
1.6
Если:
,
а
,
то произвести проверку по отключающей
способности по полному току к.з:
(6.6)
1.7 Проверить выключатель и разъединитель на электродинамическую стойкость:
;
,
кА (6.7)
64
где
- действующее значение периодической
составляющей предельного сквозного
тока к.з;
[3, П.6.1; 6.2]
-
наибольший ток электродинамической
стойкости [3, П.6.1; 6.2]
;
- суммарное значение периодической
составляющей и ударного тока к.з,
соответственно
[3, с. 34]
1.8 Проверить выключатель и разъединитель на термическую стойкость по тепловому импульсу:
(6.8)
,
кА2
×с
(6.9)
где tотк , с – время, определенное по расчетной зоне при к.з; [3, с.56-57]
-
постоянная времени затухания;
[3, т.2.3]
-
суммарное значение периодической
составляющей тока к.з, кА [3, с.34]
,
кА2
×с
(6.10)
где
-
ток термической стойкости, кА;
[3, П.6.1; 6.2]
-
время термической стойкости, с;
[3, П.6.1; 6.2]
Полученные данные занести в таблицу 6.1
-
Таблица 6.1 расчетные и каталожные данные выключателя и разъединителя
Расчетные данные
Каталожные данные
Выключатель
Разъединитель
-
-
-
65
Пример выполнения практической работы № 6
Тема: Выбор выключателей и разъединителей
Исходные данные практическая работа №2, выбрать выключатели и разъединители в ОРУ-110 кВ.
Решение:
1 Произвести предварительный выбор выключателя и разъединителя
[3, П.6.1 и 6,2] по известным параметрам, результаты проверки и технические характеристики аппаратов снести в таблицу 6.1
Таблица 6.1 – технические характеристики выключателя и разъединителя
Расчётные данные |
Каталожные данные Выключатель ВГТ-110 |
Каталожные данные Разъединитель РПД-110 |
Тип привода |
ППрК |
- -
ПД-1У1 |
1.1 Максимальный ток в цепи трансформатора
(6.1)
где Sн.т. – номинальная мощность трансформатора;
1.2 Тепловой импульс от действия тока короткого замыкания
(6.2)
