Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей в РУ 110 кВ и 330 кВ, Выбор выключателей - Электрическая часть электростанций и подстанций

Выбор выключателей

Основное электрическое оборудование электростанций и подстанций (генераторы, трансформаторы, синхронные компенсаторы) и аппараты в этих цепях (выключатели, разъединители и др.) соединяются между собой проводниками разного типа, которые образуют токоведущие части электрической установки.

Выключатель -- это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока.

Выключатель является основным аппаратом в электрических установках, он служит для отключения и включения в цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее короткое замыкание. электрический турбогенератор ток

К выключателям высокого напряжения предъявляют следующие требования:

Надежное отключение любых токов (от десятков ампер до номинального тока отключения);

Быстрота действия, т. е. наименьшее время отключения; пригодность для быстродействующего автоматического повторного включения, т. е. быстрое включение выключателя сразу же после отключения;

Возможность пофазного (пополюсного) управления для выключателей 110 кВ и выше;

Легкость ревизии и осмотра контактов; взрыво и пожаробезопасность; удобство транспортировки и эксплуатации.

В общих сведениях о выключателях рассмотрены те параметры, которые характеризуют выключатели по ГОСТ 687--78Е. При выборе выключателей необходимо учесть 12 различных параметров, но так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость параметров, например ;, допустимо производить выбор выключателей по важнейшим параметрам:

СН

По напряжению

;

;

Условие проверки по напряжению выполнено.

Длительному току

,

,

Где - каталожные данные генератора, - аварийно-максимальный режим, - номинальное напряжение распределительного устройства.

,

,

;

Условие проверки по длительному току выполнено.

Проверку выключателей следует производит на симметричный ток отключения по условию:

,

;

,

;

;

;

Условие выполнено.

Затем проверяется возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ:

,

Где номинальное допускаемое значение апериодической составляющей в отключаемом токе для времени ф; вНорм -- нормированное значение содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, % (по каталогам или по рис. 4.33); -- апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов ф; ф -- наименьшее время от начала КЗ до момента расхождения дугогасительных контактов

,

Где = 0,01 с - минимальное время действия релейной защиты; - собственное время отключения выключателя.

,

,

,

,

,

Где - это экспонента или экспоненциальная функция, - это зависит от параметров системы, генератора.

,

,

.

Условие возможности отключения апериодической составляющей тока КЗ выполнено.

По включающей способности проверка производится по условию:

,

Где iВкл-- наибольший пик тока включения (по каталогу); /Уд -- ударный ток КЗ в цепи выключателя; IВкл -- номинальный ток включения (действующее значение периодической составляющей); IП0 -- начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи выключателя.

;

,

,

,

,

,

;

;

;

;

Условие выполнено.

На электродинамическую стойкость Выключатель проверяется по предельным сквозным токам:

,

Где -- наибольший пик (ток электродинамической стойкости) по каталогу; -- действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока КЗ (по каталогу).

,

,

,

,

,

,

40 кА;

;

;

;

Условие проверки на электродинамическую стойкость выполнено.

На термическую стойкость выключатель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:

,

Где -- ток термической стойкости по каталогу; -- длительность протекания тока термической стойкости по каталогу, с; -- тепловой импульс тока КЗ (интеграл Джоуля) по расчету.

,

- Полное время отключения, при номинальном напряжении на элементах управления, с.

,

,

,

Условие выполнено.

Выключатель выбрал ВГТ-110 (У1, УХЛ1*) Выключатель элегазовый колонковый.

Выключатели СН.

Ном. Напр., кВ

110

Наибольшее рабочее напряжение, кВ

126

Номинальый ток, А

2000, 3150

Номинальный ток отключения, кА

40

Нормированное процентное содержание апериодической составляющей, % не боле

45

Наибольший пик тока включения, кА

102

Начальное действующее значение периодической составляющей тока включения, кА

40

наибольший пик (ток электродинамической стойкости), кА

102

Среднеквадратичное значение тока за время его протекания, кА

40

Время протекания тока короткого замыкания, с

3

Нормированный ток отключения ненагруженной воздушной линии, А

31,5

Собственное время отключения, при номинальном напряжении на элементах управления, мс, не более

38

Полное время отключения, при номинальном напряжении на элементах управления, мс, не более

55

Температура включения устройств подогрева, єС

0

Масса, кг

1570

Ток термической стойкости, кА

40

Время протекания тока термической стойкости, с

3

Выбор разъединителей.

Выбор по напряжению:

,

;

;

Условие проверки по напряжению выполнено.

Выбор по длительному току:

,

,

,

;

Условие проверки по длительному току выполнено.

На электродинамическую стойкость Разъединитель проверяется по предельным сквозным токам:

,

,

,

,

,

,

,

;

;

;

Условие выполнено.

На термическую стойкость разъединитель проверяется по тепловому импульсу тока КЗ:

,

Где -- ток термической стойкости по каталогу; -- длительность протекания тока термической стойкости по каталогу, с; -- тепловой импульс тока КЗ (интеграл Джоуля) по расчету.

,

- Полное время отключения, при номинальном напряжении на элементах управления, с.

,

,

,

Условие выполнено.

Разъединитель выбрал типа РГД-110

Ном. Напр, кВ

110

Ном. Ток, А

2000

Номинальный кратковременный выдерживаемый ток (ток термической стойкости), кА

40

Наибольший пик номинального кратковременного выдерживаемого тока (ток электродинамической стойкости), кА

100

Номинальная частота, Гц

50;60

Допустимая механическая нагрузка на выводы, кН

0,8

Выбор измерительных трансформаторов.

Выбор трансформаторов тока.

Трансформаторы тока выбирают:

Выбор по напряжению:

,

;

;

Условие проверки по напряжению выполнено.

Выбор по длительному току:

Номинальный ток должен быть как можно ближе к рабочему току установки, так как недогрузка первичной обмотки приводит к увеличению погрешностей; конструкции и классу точности; электродинамической стойкости:

,

,

,

;

- учитывается трансформатор тока без возможности изменения числа витков первичной обмотки.

Условие проверки по длительному току выполнено.

На электродинамическую стойкость:

,

Где -- ударный ток КЗ по расчету; -- кратность электродинамической стойкости по каталогу; -- номинальный первичный ток трансформатора тока; -- ток электродинамической стойкости по каталогу.

Электродинамическая стойкость шинных трансформаторов тока определяется устойчивостью самих шин распределительного устройства, вследствие этого

Такие трансформаторы по этому условию не проверяются;

,

,

,

,

,

,

Условие выполнено.

По Термической стойкости:

,

Где -- кратность термической стойкости по каталогу; -- время термической стойкости по каталогу; -- тепловой импульс по расчету; - ток термической стойкости;

,

,

,

,

Условие выполнено.

Похожие статьи




Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей в РУ 110 кВ и 330 кВ, Выбор выключателей - Электрическая часть электростанций и подстанций

Предыдущая | Следующая