8. Вибір вимикачів і розєднувачів

Вимикач - це комутаційний апарат, призначений для включення й відключення струму.

Вимикач є основним апаратом в електричних установках, він служить для відключення й включення в ланцюзі в будь-яких режимах: тривале навантаження, перевантаження, коротке замикання, холостий хід, несинхронна робота. Найбільш важкою й відповідальною операцією є відключення струмів КЗ і включення на існуюче коротке замикання.

До вимикачів високої напруги висувають наступні вимоги :

- надійне відключення будь-яких струмів (від десятків амперів до номінального струму відключення);

- швидкість дії, час відключення;

- придатність для швидкодіючого автоматичного повторного включення, тобто швидке включення вимикача відразу ж після відключення;

- можливість - показного керування для вимикачів 110 кВ і вище;

- легкість ревізії й огляду контактів;

- вибухо- і пожежна безпека;

- зручність транспортування й експлуатації.

Основними характеристиками вимикача є: номінальні струм і напруга і його здатність, що відключає , тобто найбільший струм, що вимикач здатний надійно відключити при номінальній напрузі, що відновлюється, мережі.

Розєднувачем називається апарат, призначений для відключення й включення ланцюгів високої напруги при відсутності в них струму. При ремонтних роботах розєднувачем здійснюється надійний видимий розрив між частинами, що залишилися під напругою, і апаратом, виведеним у ремонт. Контактна система розєднувачів не має дуго гасильних пристроїв, тому при відключенні більших струмів виникає стійка дуга, що може привести до аварії в розподільному пристрої. Перш ніж оперувати розєднувачем, ланцюг повинна бути знеструмлена за допомогою вимикача.

Вибір вимикачів виробляється по:

1) по напрузі установки

2) по тривалому струмі ; ;

3) по здатності, що відключає.

У першу чергу виробляється перевірка на симетричний струм відключення за умовою

Потім перевіряється можливість відключення струму КЗ

; тут =0,01з - мінімальний час дії релейного захисту;

- власний час відключення вимикача.

Якщо умова дотримується, а , то допускається перевірку за здатністю, що відключає, робити по повному струмі КЗ:

4) на електродинамічну стійкість вимикач перевіряється по граничних наскрізних струмах КЗ:

;

де - найбільший пік (струм електродинамічної стійкості) по каталозі - діюче значення періодичного тридцятимільйонного граничного наскрізного струму КЗ.

5) на термічну стійкість вимикач перевіряється по тепловому імпульсі струму КЗ:

де - тепловий імпульс струму КЗ із розрахунку, ; - середньоквадратичне значення струму за час його протікання (струм термічної стійкості) по каталозі ; - тривалість протікання струму термічної стійкості по каталозі, с.

Вибір розєднувачів і кз.

Вибір розєднувачів і кз виробляється:

1) по напрузі установки ;

2) по струму , ;

3) по конструкції, роду установки;

4) по електродинамічній стійкості ; ,

де , - граничний наскрізний струм КЗ (амплітуда й діюче значення);

5) по термічній стійкості ,

де - тепловий імпульс струму КЗ із розрахунку, ; - середньоквадратичне значення струму за час його протікання (струм термічної стійкості) по каталозі ; - тривалість протікання струму термічної стійкості по каталозі, с.

Коротко замикачі вибираються по тим самим умовам, але без перевірки за струмом навантаження.

Для вибору апаратів зробимо спочатку розрахунок струмів тривалого режиму, тобто струмів нормальної роботи й струмів максимальних навантажень на основних ділянках.

Ланцюг генераторів Г1 і Г2:

А; А.

Ланцюг генераторів Г3:

А; А.

На середній напрузі:

А; А.

На вищій напрузі:

А; А.

На нижчій напрузі:

А; А.

А; А.

де ; ; - номінальні параметри джерела.

Вибір вимикачів і розєднувачів на середній напрузі:

По довіднику вибираємо повітряний вимикач типу ВВУ-35А - 40/2000В1 з параметрами:

=35кВ; =2000А; =40кА; =30%; =102кА; =40кА; =40кА; =3c; =0,06c.

Час дії релейного захисту для таких вимикачів

=0,01з; =0,07c - найменший час від початку КЗ до моменту розбіжності контактів (тобто час протікання струму КЗ).

Аперіодична струму КЗ у момент розбіжності контактів визначається по формулі

=11,9;

=1,56; =0,393 кА

значення визначали за графіком (с.163).

13,85 кА - сумарне значення аперіодичної складу струму КЗ

Періодична струму КЗ для моменту часу =0,07c. Визначимо її як сумарну величину від струмів окремих груп генераторів

=12,6кА; =1,65кА; =3,09кА; =17,34кА

;

1,248 кА; =0,624 кА; 14,686 кА;

Визначимо кратності (відносини початкових значень періодичної струмів КЗ до номінального струму):

= 10,1; = 2,64; =0,2;

с

=0,65; 0,65*12,6=8,19;

=0,91; 0,91*1,65=1,5;

=1,04; 1,04*3,09=3,21;

8,19+1,5+3,21=12,9 кА - періодична струму КЗ до моменту часу

Тепловий імпульс квадратичного струму КЗ

=17,34*17,34*0,07= 21,05

Вибір розєднувача

По довіднику вибираємо розєднувач типу РДЗ-1-35/3200 УХЛ1 з параметрами:

=35кВ; =3200А; =125 кА; =50 кА; =4c.

Результати вибору вимикачів і розєднувачів на СН зведемо в таблицю 7.

Таблиця 7

Примітка: <> - тому що розєднувач комутирує тільки знеструмлені ланцюги, те їхня перевірка на здатність, що відключає, не виробляється.

Вибір вимикачів і розєднувачів на ГРУ:

Таблиця 8

Вибір вимикачів і розєднувачів на вищій напрузі:

Таблиця 9

Вибір вимикачів і розєднувачів на генераторній напрузі блоку:

Таблиця 10

Виберемо вимикачі для установки на лініях, що відходять до споживачів генераторної напруги:

А

Вибираємо вимикач типу ВМПЕ-10-1600-20УЗ:

=10 кВ > 6,3 і =1600>1283 А.

Зробимо вибір вимикачів установлюваних після ТСН:

Для полегшення обслуговування приймемо таку ж марку як і на генераторній напрузі: ВВЕ-10-31,5/2500ТЗ.

Виберемо додатково реактори встановлювані в лініях споживачів генераторної напруги:

А;

вибираємо РБГ*10-630-0,56УЗ:

=630 А>439 А