4 Выбор оборудования на стороне вн, сн

В данном разделе необходимо выбрать высоковольтные коммутационные аппараты, трансформаторы тока и напряжения с проверкой их на термическую и динамическую стойкость к токам КЗ.

4.1 Выбор выключателей

Среди основных параметров выключателей высокого напряжения следует выделить группу номинальных параметров, присущих всем типам выключателей и определяющих условия их работы.

К основным номинальным параметрам выключателей в соответствии с рекомендациями Международной электротехнической комиссии (МЭК) относятся: номинальное напряжение U_ном; наибольшее рабочее напряжение U_н.р; номинальный уровень изоляции в киловольтах; номинальная частота f_ном; номинальный ток I_ном; номинальный ток отключения I_о.ном; номинальный ток включения I_в.ном; номинальное переходное восстанавливающееся напряжение (ПВН) при КЗ на выводах выключателя; номинальные параметры при неудаленных КЗ; номинальная длительность КЗ; номинальная последовательность операций (номинальные циклы); нормированные показатели надежности и др.

Рассмотрим некоторые наиболее важные параметры. Номинальное напряжение U_ном (линейное) — это базисное напряжение из стандартизованного ряда напряжений, определяющее уровень изоляции сети и электрического оборудования. Действительные напряжения в различных точках системы могут отличаться от номинального, однако они не должны превышать наибольшие рабочие напряжения (номинальное напряжение по МЭК), установленные для продолжительной работы.

КП 140211.01.000 ПЗ

Изм

Кол

Лист

№ док.

Подпись

Дата

Разработ.

Босова К.А.

Выбор оборудования на стороне ВН, СН

Стадия

Лист

Листов

Проверил

Мацанке И.А.

У

14

32

РИИ, гр. ЭиЭ - 41.

Н.контр.

Утв.

Номинальный уровень изоляции выключателя характеризуется значениями испытательных напряжений, воздействующих на основную изоляцию выключателя.

Номинальный ток — действующее значение наибольшего тока, допустимого по условиям нагрева токоведущих частей выключателя в продолжительном режиме, принимающее следующие значения: 200; 400; 600; 800; 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3150; 4000; 5000; 6300; 8000; 10000; 12 500; 16 000; 20 000; 25 000; 31 500 А.

Коммутационная отключающая способность выключателя характеризуется номинальным током отключения I_о.ном, который может отключить выключатель при наибольшем рабочем напряжении и нормированных условиях восстановления напряжения. Ток отключения характеризуется действующим значением его периодической составляющей I_о.п, отнесенной к моменту возникновения дуги (момент размыкания дугогасительных контактов) и называемой номинальным током отключения I_о.ном (2,5; 3,2; 4; 5; 6,3; 8; 10; 12,5; 16; 20; 25; 31,5; 35,5; 40; 45; 50; 56; 63; 71; 80; 90; 100; 112; 125; 140; 160; 180; 200; 224; 250 кА), а также нормированным процентным содержанием b_н апериодической составляющей, равным отношению апериодической составляющей i_a тока отключения к амплитуде периодической составляющей того же тока в момент размыкания дугогасительных контактов. Ток отключения выключателя определяется суммой периодической и апериодической составляющих.

Номинальный ток включения I_в.ном — наибольший ток, который выключатель может включить при наибольшем рабочем напряжении. При возникновении КЗ в цепи за время около 10 мс ток достигает своего максимального значения, называемого ударным током КЗ. Поэтому номинальный ток включения должен быть не менее ударного тока КЗ из условия возможности включения на существующее КЗ в цепи [в режиме автоматического повторного включения (АПВ)].

						КП 140211.01.000 ПЗ	15
Изм.	Кол.	Лист	№док	Подпись	Дата		Лист

Высоковольтные выключатели по способу гашения дуги подразделяются на воздушные, элегазовые, электромагнитные и вакуумные.

Среди достоинств выключателей элегазового типа можно отметить следующее:

- возможность установки в электроустановках как закрытого, так и открытого исполнения практически всех классов напряжения;

- простота и надежность конструкции;

- большой коммутационный ресурс контактной системы;

- неплохая отключающая способность;

- высокая скорость срабатывания;

- взрыво- и пожаробезопасность;

- небольшие габаритные размеры и масса (в несколько раз меньше масляного выключателя).

Как и любое устройство, выключатель имеет и недостатки:

- высокие требования к качеству элегаза;

- применение специальной аппаратуры для периодического обслуживания коммутационного аппарата;

- образование в процессе эксплуатации вредных для организма человека веществ – фторидов.

Несмотря на некоторые недостатки, элегазовый выключатель является достойной заменой масляных и воздушных коммутационных аппаратов.

Достоинства и недостатки вакуумных выключателей.

В электроустановках до 110 кВ широко применяются вакуумные выключатели, которые хорошо зарекомендовали себя своей высокой надежностью и практичностью. Среди достоинств ВВ следует выделить:

- простая и надежная конструкция;

- высокая коммутационная устойчивость;

- сравнительно небольшие расходы на эксплуатацию и ремонт. 

Несмотря на множество достоинств, как и у любого другого выключателя, у ВВ существуют свои недостатки:

						КП 140211.01.000 ПЗ	16
Изм.	Кол.	Лист	№док	Подпись	Дата		Лист

- возникновение коммутационных перенапряжений при отключении токов нагрузки;

- малый ресурс дугогасительной камеры при коммутации тока К.З;

- сравнительно невысокая отключающая способность (по сравнению с элегазовыми и масляными аппаратами).

Выключатели элегазовые баковые типа ВЭБ предназначены для коммутации электрических цепей в нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц. Выключатели имеют пружинный привод типа ППрК и встроенные трансформаторы тока.

Выключатели элегазовые колонковые трехполюсные ВЭКТ предназначены для коммутации электрических цепей в нормальных и аварийных режимах, в том числе в циклах АПВ в сетях трехфазного переменного тока частоты 50 Гц.

Выбор коммутационной аппаратуры производим по следующим условиям:

- по номинальному напряжению сети: Uном  Uсети;

- по длительному току: Iном  Iраб мах.

Проверяем выбранные аппараты по условиям:

- термической стойкости к токам КЗ: , ;

- динамической стойкости к токам КЗ: iдин  iуд.