Выбор и проверка электрических аппаратов подстанций

А) Выбор выключателей.

Выключатель является основным коммутационным аппаратом и служит для отключения и включения цепей в различных режимах работы.

Наиболее ответственной операцией является отключение токов КЗ и включения на существующие КЗ.

Выключатели должны надежно отключать любые токи:

· нормального режима и КЗ, а также малые индуктированные токи и емкостные токи без появления при этом опасных коммутационных предохранителей.

Для сохранения устойчивой работы системы отключения КЗ должно производится как можно быстрее;

· выключатель должен быть приспособлен для быстродействующей АПВ.

· Конструкция выключателя должна быть простой, удобной для эксплуатации и транспортировки, он должен обладать высокой работоспособностью, взрыво и пожаробезопасностью.

ГОСТ 687-78 дает основные параметры выключателя:

1. Номинальное напряжение,U_НОМ.

2. Номинальный ток, I_НОМ.

3. Номинальный ток отключения I_ОТКЛ. – наибольший ток КЗ (действующее значение периодической составляющей), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему, при заданных условиях восстановленное напряжение и заданном цикле операций. Цикл операций зависит от того, предназначены ли выключателя для АПВ. Выключатели без АПВ должны выдерживать цикл О-180с-ВО-180с-ВО.

Выключатель предназначенный для однократного или 2-х кратного АПВ имеет циклы О-t_б-ВО-15 мин-0- t_б-ВО; О-t_б-ВО-180с –ВО.

Здесь О- операция отключения;

ВО – операция включения и немедленного отключения;

t_б – время бестоковой паузы при АПВ, с.

4. Номинальное процентное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения в соответствии с ГОСТ 687-78

Время t от начала КЗ до расхождения контактов выключателя определяется из выражения:

t=t_З_MIN+ t_С.В.

где t_З_MIN – минимальное время действия релейной защиты, принимается равным 0,001 с;

t_С.В – собственное время отключения выключателя по каталогу.

5. Действующее значение периодической составляющей I_ДИН и амплитудные значения полного тока I_M_ДИН, которые характеризуют электродинамическую стойкость выключателя. Эти токи выключатель выдерживает во включенном положении без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе.

6. Ток термической стойкости I_Т – и время действия тока термической стойкости t_Т.

7. Номинальный ток включателя I_ВКЛ – наибольший ток КЗ, который выключатель способен включить без сваривания контактов и других повреждений. В каталоге задают действующее значение периодической составляющей I_ВКЛ и амплитудное значение полного тока I_M_ВКЛ. Выключатели конструируют так, что I_ВКЛ³ I_ОТК.

8. Время действия выключателя:

Собственное время отключения t_С.В – промежуток времени от подачи команды на отключение до расхождения контактов выключателя;

· Время отключения t_О.В – промежуток времени от подачи команды на отключение до погасания дуги во всех фазах;

· Время включения выключатели t_В.В – промежуток времени от подачи команды на включение до возникновения тока в цепи.

9. Параметры восстанавливающего напряжения.

По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают следующие типы выключателей:

· масляные объемные;

· масляные малообъемные;

· воздушные;

· электромагнитные;

· элегазовые;

· автогазовые;

· вакуумные.

К особой группе относятся выключатели нагрузки, рассчитанные на отключение токов нормального режима.

Выбор выключателей производят по следующим параметрам:

· по напряжению электроустановки - U_УСТ£U_НОМ;

· по длительному току I_РАБ.Н£I_НОМ; I_РАБ.Н£I_НОМ;

Проверка на электродинамическую стойкость выполняется по условиям I_П0£I_ДИН; I_У£I_М.ДИН,где I_П0 и I_У – расчетные значения периодической составляющей тока КЗ и ударного тока в цепи, для которой выбирается выключатель.

Выбрав выключатель по рассматриваемым параметрам, а следовательно, зная t_С.В. находим t и для этого момента времени определяют периодическую (I_П_t) и апериодическую (I_А_t) составляющие тока КЗ.

Далее проверяют выключатель на ток отключения (I_П_t )£ (I_ОТК) и на возможность отключения апериодической составляющей (i_А_t). Определяют процентное содержание (i_А_t) в токе :

и проверяют выполнение условия b£b_НОМ

Если условие (I_П_t)£ (I_ОТК) выполняется, а b>b_НОМ(велика доля апериодического тока), то в соответствии с ГОСТ 687-78 допускается выбирать выключатель по полному току:

При выборе выключателей по включающей способности достаточно, чтобы были выполнены условия

I_П0£I_ВКЛ; i_У£I_М.ВКЛ.

На термическую стойкость выключатель проверяют по расчетному импульсу квадратичного тока КЗ и найденным в каталоге значениям I_t и t_t:

Расчетным видом КЗ для проверки на электродинамическую и термическую стойкость является 3х фазное КЗ.

В РУ генераторного напряжения электростанций находят применение масляные малообъемные выключатели при токах отключения до 100 кА.

В цепях мощных блоков устанавливают воздушные выключатели воздушные выключатели.В РУСН станций, подстанций 6…10 кВ находят применение малогабаритные масляные малообъемные выключатели. В сетях напряжение 110 кВ могут быть установлены масляные малообъемные, воздушные выключатели. Чем выше напряжение, тем больше оказывается преимуществ у воздушных выключателей, а в электроустановках напряжением 330 кВ и выше применяются только воздушные выключатели. Перспективным является применение элегазовых выключателей в элегазовых РУ на все напряжения.

Выбор выключателей рекомендуется производить в табличной форме.

Расчетные параметры цепи	Каталожные данные выключателя	Условие выбора
U_УСТ	U_НОМ	U_УСТ£ U_НОМ
I_{РАБ. УТЖ}	I_НОМ	I_{РАБ. УТЖ}£ I_НОМ
I_П_t	I_ОТК	I_П_t£ I_ОТК
	b_НОМ	b£b_НОМ
	-
I_ПО	I_ВКЛ	I_ПО£ I_ВКЛ
i_У	I_М_ВКЛ	i_У£ I_М_ВКЛ
I_ПО	I_ДИН	I_ПО£ I_ДИН
i_У	I_M_ДИН	i_У£ I_M_ДИН
Bк	I_T,i_Т

Номинальный ток отключения выключателя I_ОТКЛдан в (ГОСТ687-78) для допустимого значения восстанавливающегося напряжения.

Переходное восстанавливающееся напряжение (ПВН) – это напряжение появляющееся на контактах полюса выключателя после погасания в нем электрической дуги.

Процесс восстановления напряжения может быть апериодическим, одно, двух и многочастотным.

ГОСТ 687-78 нормирует для выключателей характеристики восстанавливающего напряжения. Они заданы в виде граничных линий, определяющих допустимые пределы изменения восстанавливающего напряжения в месте установки выключателя, и линий запаздывания, учитывающих процесс запаздывания процесса восстановления электрической прочности дугового промежутка, свойственное прежде всего воздушным выключателям.

Характеристики ПВН нормированы для токов отключения, составляющих 100, 60 и 30% номинального.

где К_пг – коэффициент первого гасящего полюса (нормированное отношение возвращающегося напряжения на первом гасящем полюсе выключателя к наибольшему фазному рабочему напряжению), принимается равным 1,5;

К_а – коэффициент превышения амплитуды, значение К_а нормированы в зависимости от тока отключения: К_а100 = 1,4; К_а60=К_а30=1,5.

Линия запаздывания располагается параллельно линии ПВН в начальном участке и определена параметрами U’=U_C/3, ta=0.15t₃. Дополнительными параметрами является допустимая скорость восстановления напряжения (СВН), которая определяется как U_Н=U_C/t₃. Значения параметров t₃ и U_Нданы в таблице 6.

Таблица 6.

	6/7,2		10/12		15/1705		20/24		35/40,5
	t₃, мкс	U_Н, кВ/мкс	t₃, мкс	U_Н, кВ/мкс	t₃, мкс	U_Н, кВ/мкс	t₃, мкс	U_Н, кВ/мкс	t₃, мкс	U_Н, кВ/мкс
100	35,0	0,35	51	0,4	60	0,50	75	0,55	99	0,67
60	13,2	0,88	22	1,0	26	1,25	32	1,36	42	1,75
30	7,5	1,75	11	2,0	13	2,50	16	2,75	21	3,50

Примечание: В числителе – номинальное, в знаменателе – максимальное рабочее напряжение.

Для выключателей 110 кВ и выше условная граничная линия ПВА определяется параметрами U₁, U_C, t₁, t₂. Причем

Ua=K_a×U₁, где К_пг..=1,3; К_а принимает значения, что и для выключателей до 35 кВ включительно.

Рис. «Нормированная кривая ПВН для выключателей 110 кВ.»

Линия запаздывания, параллельная граничной линии определяется параметрами U’ = 0.5 U₁ и t_a. Параметры t₁, t₂, t_a нормированы в зависимости от номинального тока отключения выключателей и отключаемого тока (100, 60, 30%). Так, например, t_a100=2 мкс, , t_a60=4 мкс, , t_a30=8 мкс. Допустимая скорость СВН является дополнительным параметром и определяется отношением: U_H=U₁/t₁.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 469; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 345 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!