Категории: ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Выключатели высокого напряжения
Выключатели высокого напряжения предназначены для отключения и включения цепей в нормальных и аварийных режимах. Выключатель является основным аппаратом в электрических установках. Он служит для отключения и включения цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, КЗ, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее сложной и ответственной операцией является отключение токов КЗ. Четкая работа выключателя ограничивает распространение аварии в электрической установке. Отказ выключателя может привести к развитию аварии.
Рисунок 5.3 – Структура условного обозначения выключателей высокого напряжения В сетях 6…20 кВ применяются малообъемные масляные выключатели, выключатели с магнитным гашением дуги, вакуумные и элегазовые. В качестве генераторных выключателей мощных блоков и синхронных компенсаторов применяются так же воздушные выключатели. На напряжении 35…220 кВ применяются малообъемные масляные выключатели при предельных токах отключения 25…40 кА, а так же элегазовые и вакуумные выключатели. В сетях 110 и 220 кВ находят применение также воздушные выключатели с током отключения от 50 до 63 кА. В сетях 330 кВ и выше применяются воздушные и элегазовые выключатели. Основные характеристики выключателей, выпускаемых отечественной промышленностью приведены в [5, 6, 11, 12]. При выборе выключателей, как и прочего оборудования, следует стремиться к однотипности, что упрощает эксплуатацию. Выключатели выбирают: – по номинальному напряжению
Uуст ≤ Uном, (5.23)
– по номинальному току
Iнорм ≤ Iном; Imax ≤ Iном, (5.24)
– по отключающей способности. По ГОСТ 687-78Е отключающая способность выключателя характеризуется следующими параметрами: а) номинальным током отключения Iотк.ном в виде действующего значения периодической составляющей отключаемого тока; б) допустимым относительным содержанием апериодической составляющей в токе отключения βн, %; в) нормированными параметрами переходного восстанавливающего напряжения (ПВН). Номинальный ток отключения Iотк.ном и βн отнесены к моменту прекращения соприкосновения дугогасительных контактов выключателя τ. Время τ от начала короткого замыкания до прекращения соприкосновения дугогасительных контактов определяют по выражению:
τ = tз.min + tс.в, (5.25)
где tз.min = 0,01 c – минимальное время действия релейной защиты; tс.в – собственное время отключения выключателя [5, 6, 11, 12].
Номинальный ток отключения Iотк.ном задан в каталоге на выключатели [5,6, 11, 12]. Допустимое относительное содержание апериодической составляющей (нормированная асимметрия номинального тока отключения) в отключаемом токе
, (5.26)
где iа.ном – номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе в момент размыкания дугогасительных контактов, для времени τ.
βн задано ГОСТом в виде кривой βн = f(τ), приведенной на рисунке 5.4, или определяется по каталогам.
Рисунок 5.4 – Нормированное содержание апериодической составляющей.
Если τ > 0,09с, то принимают βн = 0. В первую очередь производится проверка на симметричный ток отключения по условию
Iп.τ ≤ Iотк.ном, (5.27)
где Iп.τ – действующее значение периодической составляющей тока короткого замыкания для времени τ, определяется расчетом.
Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока короткого замыкания iа.τ в момент расхождения контактов τ по условию
(5.28)
Если условие Iп.τ ≤ Iотк.ном – соблюдается, а iа.τ > iа.ном, то допускается проверку по отключающей способности производить по полному току короткого замыкания:
(5.29)
Отключающая способность выключателя определяется током отключения Iотк.ном , который записывается в число его паспортных показателей. В качестве Iотк.ном указывается наибольшая величина действующего значения периодической составляющей тока, которую успешно отключает дугогаситетельное устройство первогасящей фазы трехфазного выключателя при условии, что восстанавливающееся на межконтактном промежутке напряжение соответствует нормированному его значению. Нормированные значения переходного восстанавливавшегося напряжения (НПВН) в настоящее время определены ГОСТ 657-78 и приводятся, например, в [3, 5, 9, 11] в виде координат точек, огибающих НПВН и допустимых значений скоростей восстановления напряжения в зависимости от номинальных напряжений выключателей и соотношения между фактическим и номинальным токами отключения. Для правильного выбора выключателя, следовательно, нужно знать и сопоставлять с паспортным значением не только расчетный ток короткого замыкания в месте его установки, но и соответствующее этому току восстанавливающееся напряжение. Для определения параметров восстанавливающегося напряжения необходимо построить схему замещения электроэнергетической системы, в кото- рой выбираемый выключатель должен быть поставлен в наиболее тяжелые расчетные условия. Теория и методические подходы к определению пара- метров схемы замещения приведены, например в [3, 5 и 9]. Пример проверки выключателей по отключающей способности представлен в главе 6. Проверка включающей способности производится по условию:
i у ≤ iвкл ; Iп.o ≤ Iвкл , (5.30)
где i у − ударный ток короткого замыкания в цепи выключателя; Iп.o − начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания вцепи выключателя; Iвкл − номинальный ток включения (действующее значение периодической составляющей); iвкл − наибольший пик тока включения (по каталогу).
Заводами изготовителями соблюдается условие
(5.31)
где kу =1,8 − ударный коэффициент, нормированный для выключателей. Необходимость проверки по двум условиям объясняется тем, что для конкретной системы расчетное значение kу может быть более 1,8, указанного ГОСТом для выключателей. Электродинамическая стойкость выключателя задана номинальным током электродинамической стойкости в виде двух значений: действующего значения предельного сквозного тока короткого замыкания Iпр.скв и амплитудного значения предельного сквозного тока короткого замыкания iпр.скв, определяемых по каталогам или справочникам. Указанные токи связаны между собой соотношением
(5.32)
где kу =1,8 – ударный коэффициент, нормированный для выключателей.
Проверка на электродинамическую стойкость выполняется по условиям:
Iп.0 ≤ Iпр.скв=Iдин , (5.33)
, (5.34)
где Iп.0 – начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания в цепи выключателя; iу – ударный ток короткого замыкания в той же цепи; Iдин, iдин – нормативные токи, электродинамическая составляющая.
На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока короткого замыкания:
, (5.35)
где Вк – тепловой импульс по расчету; Iтер – предельный ток термической стойкости по каталогу; tтер – длительность протекания тока термической стойкости по каталогу. Приводы к высоковольтным выключателям выбирают по каталогу в соответствии с типом выключателя. При этом необходимо учитывать, что приводы на оперативном постоянном токе требуют установки аккумуляторной батареи или устройств, заменяющих ее. Ниже приведены технические данные вакуумных (таблица 5.8) и элегазовых выключателей (таблица 5.9). Таблица 5.8 – Вакуумные выключатели
Продолжение таблицы 5.8
Продолжение таблицы 5.8
Продолжение таблицы 5.8
Продолжение таблицы 5.8
Примечания: 1. Uном – номинальное напряжение; Iном – номинальный ток; Iотк.ном – номинальный ток отключения; iдин – Ток электродинамической стойкости (наибольший пик); Iвкл.ном – номинальный ток включения (начальное действующее значение); Iтер – ток термической стойкости. 2. Источники информации: 1- электротехнический справочник: В Чт. Т.2.- М.: Издательство МЭИ, 2001г; 2 – ИПР «Информэлектро». Промышленные каталоги; 3 - АО ВО «Электроаппарат».
Таблица 5.9 - Элегазовые выключатели
Продолжение таблицы 5.9
Примечания: 1. Uном – номинальное напряжение; Iном – номинальный ток; iдин – ток электродинамической стойкости (наибольший пик); Iтер – Ток термической стойкости; tтер – Время протекания тока. 2. Расшифровка типов выключателей: ВГБ(У,М,Э): В – выключатель; Э – элегазовый; Б – баковый; Н,У – для наружной установки, П – подвесного типа, У – конструктивное исполнение. 3АП1FG: элегазовый колонковый выключатель;VF – выключатель элегазовый, трехполюсный; HGI – выключатель элегазовый генераторный. Цифра идущая за буквами в основном показывает класс напряжения и тока 3. Источники информации: 1 – Справочник информэлектро; 2 – Электротехнический справочник; 3 – рекламный лист совместного предприятия «АББ МОСЭЛЕКТРОЩИТ»; 4 – рекламный лист ABB POWER T and D COMPANY; 5 – рекламный лист ОАО «Уралэлектротяжмаш», г. Екатеринбург; 6 – рекламный лист АО ВО «Электроаппарат» АО «НИИВА»; 7 – рекламный лист ABB High Current Systems.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-07-07 lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда... |