ДИПЛОМ_Бриллиантов (1226788), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Выбор оборудования подстанции
А.2 Выбор выключателей
В настоящее время масляные и даже маломасляные выключатели морально и технически устарели. Такие выключатели постепенно будут сняты с производства и заменены на элегазовые и вакуумные. Данные типы выключателей наиболее перспективны и широко выпускаются ведущими фирмами Японии ("Мицубиси"), США ("Вестингауз"), Германии ("AEG") [16]. В нашей стране производством таких выключателей занимается ОАО "Уралэлектротяжмаш" и др.
К установке в ОРУ – 220 и 110 кВ принимаем элегазовые выключатели, так как вакуумных выключателей напряжением более 110 кВ еще не существует, а устанавливать на открытой части подстанции разнотипные выключатели не принято. Основными достоинствами элегазовых выключателей являются: пожаро- и взрывобезопасность, быстрота действия и высокая отключающая способность [11]. В РУ – 27,5 и 10 кВ принимаются вакуумные выключатели. Их основными достоинствами являются: быстродействие, длительный срок службы без ремонта при частых отключениях, небольшие габаритные размеры и масса, отсутствие вредного влияния на окружающую среду, бесшумность оперирования, пожаро- и взрывобезопасность, автономность
работы [16].
В соответствии с [11] при выборе выключателей необходимо учесть 12 различных параметров, но, так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость параметров, допустимо производить выбор выключателей по важнейшим параметрам:
- по напряжению установки
, (А.5)
- по длительному току
, (А.6)
- по отключающей способности.
В первую очередь производится проверка на симметричный ток отклю-чения по условию
, (А.7)
где Iп.τ – действующее значение периодической составляющей тока к.з. в цепи в момент τ начала расхождения дугогасительных контактов выключателя, кА.
Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока к.з:
, (А.8)
, (А.9)
где ia.τ – расчетное значение апериодической составляющей тока к.з. в цепи в момент τ, кА; ia.ном – номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени τ, кА; βном – номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, определяется по [17] и рис.36.39 [12].
Расчетное значение апериодической составляющей тока к.з. в цепи в момент τ
, (А.10)
где Та – постоянная времени цепи к.з., для систем с напряжением более 1 кВ Та = 0,05 с [15]; τ – наименьшее время от начала к.з. до момента расхождения дугогасительных контактов, с.
Время τ определяется по формуле из [8], с
τ = tз.мин + tс.в , (А.11)
где tз.мин – минимальное время действия релейной защиты, tз.мин = 0,01 с [2];
tс.в – собственное время отключения выключателя, с.
В таблице А.2 приведены данные о наименьшем времени от начала к.з. до момента размыкания контактов.
Таблица А.2 – Наименьшее время от начала к.з. до момента расхождения
контактов
| Наименование присоединения | tз.мин , с | tп.в , с | τ, с |
| СВ 220 кВ | 0,010 | 0,055 | 0,065 |
| Ввод 220 кВ | 0,010 | 0,055 | 0,065 |
| СВ 27,5 кВ | 0,010 | 0,070 | 0,080 |
| Ввод 27,5 кВ | 0,010 | 0,070 | 0,080 |
| Фидер контактной сети | 0,010 | 0,070 | 0,080 |
| Ввод 10кВ | 0,010 | 0,070 | 0,080 |
| СВ 10 кВ | 0,010 | 0,070 | 0,080 |
| Выключатель ВЛ 10 кВ | 0,010 | 0,070 | 0,080 |
На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельному сквозному току к.з.
, (А.12)
, (А.13)
где Iп.0 – начальное значение периодической составляющей тока к.з. в цепи выключателя, кА; Iпр.с – действующее значение предельного сквозного тока к.з., кА; iу – ударный ток к.з. в цепи выключателя, кА; iпр.с– амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., кА.
На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу:
, (А.14)
где Вк –тепловой импульс по расчету, кА2.с; Iт – предельный ток термической стойкости, кА; tт – длительность протекания тока термической стойкости, с.
В таблице А.3 приведено время протекания токов короткого замыкания по основным присоединениям.
При выборе выключателей исходим из значений токов Iр.макс, которые для РУ наибольшие, например, для РУ 220 кВ наибольший ток 441 А.
Выбор выключателей осуществляется по данным из [17, 19, 24]. Данные по выбору выключателей приведены в таблице А.4.
Таблица А.3 – Время протекания тока к.з.
| Наименование присоединения | tс.з. ,с | tc.в , с | tк.з , с |
| СВ 220 кВ | 1,8 | 0,015 | 1,815 |
| Ввод 220 кВ | 1,5 | 0,015 | 1,515 |
| Ввод 27,5кВ | 1,2 | 0,050 | 1,250 |
| СВ 27,5 кВ | 0,9 | 0,050 | 0,950 |
| Фидер контактной сети | 0,6 | 0,050 | 0,65 |
| Ввод 10кВ | 0,9 | 0,060 | 0,96 |
| СВ 10 кВ | 0,6 | 0,060 | 0,66 |
| Выключатель ВЛ 10 кВ | 0,3 | 0,060 | 0,36 |
Необходимые для выбора выключателя расчетные величины приводятся в примере расчета.
Пример расчета
К установке в ОРУ 220 кВ принимается элегазовый выключатель ВГБ-220-40/2500У1 ППрК-1400УХЛ1. Согласно [15] его параметры, необходимые для расчета:
βном = 0,4; Iотк.ном = 40 кА; tп.в = 0,055 с; tс.в = 0,005 с; τ = 0,065
Ток Iп.τ = 6,839 кА (см. раздел 2), tк.з = 1,805 с (см. таблицу А.3).
Расчеты производятся по формулам (А.5) – (А.7) и (А.9) – (А.11).
кА,
кА ,
кА2.с,
кА2.с.
Таблица А.4 – Выбор выключателей
| Наименования присоединения. | Тип выключателя / привода |
|
|
|
|
|
|
|
| РУ 220 кВ | ВГБ-220-40/2500У1 ППрК-1400УХЛ1 | 220 220 | 2500 441 | 40 6,839 | 22,6 2,66 | 40 6,839 | 127 16,44 | 3200 87,23 |
| РУ 27,5 кВ | ВБНТ-35-20/1600У1 | 35 27,5 | 1600 1177 | 20 10,892 | 20 4,24 | 20 10,9 | 51 26,18 | 800 13,61 |
| Фидер КС | ВБН-27,5-20/1600 | 27,5 27,5 | 1600 588 | 20 6,5 | 20 1,8 | 20 6,5 | 51 24,96 | 800 29,6 |
| ТСН 27,5кВ | ВБН-27,5-20/1600 | 27,5 27,5 | 1600 11,8 | 20 6,5 | 20 1,8 | 20 6,5 | 51 24,96 | 800 29,6 |
| Ввод РУ-10кВ | ВБКЭ-10-31,5/3150У3 ЭМ- У3 | 10 10 | 3150 2168 | 20 17,63 | 23 6,87 | 20 17,6 | 65 42,4 | 800 16,92 |
| Сборные шины РУ-10кВ | ВБКЭ-М-10-20/1600У3 ЭМ- У3 | 10 10 | 1600 1084 | 20 19,5 | 15 5,5 | 20 19,5 | 52 49,7 | 800 251 |
| Фидера 10кВ | ВБКЭ-М-10-20/630У3 ЭМ- У3 | 10 10 | 630 260,4 | 20 19,5 | 15 5,5 | 20 19,5 | 52 49,7 | 800 156 |
А.3 Выбор разъединителей
кВ
А
кА
кА
кА
кА
кА2.с













