Выбор высоковольтных выключателей

Выключатели выбираются:

1) По номинальному напряжению выключателя установки

U_уст U_ном,                                                           (53)

2) По номинальному току выключателя установки с учетом возможного увеличения тока в ближайшие годы

I_норм I_ном ;   I_max I_ном ,                                         (54)

3) По отключающей способности. Расчет I_п,0 проводится для наиболее тяжелого случая при трехфазном КЗ

I_п,0 I_о,ном ,                                                            (55)

4) По апериодической составляющей тока КЗ в момент расхождения контактов, которая должна быть равна или меньше допустимого значения апериодической составляющей по данным, гарантируемым заводом-изготовителем

,                              (56)

где β_ном% - номинальное содержание апериодической составляющей, %, определяемое как отношение апериодической составляющей к действующему значению периодической составляющей тока КЗ в момент прекращения соприкосновения дугогасительных контактов выключателя. Принимается по кривой /2, с.155, рис. 2.37/

5) По электродинамической стойкости. Амплитудное значение ударного тока при включении на КЗ должно быть равно или меньше наибольшего пика тока включения выключателя

i_у i_{вкл.наиб} ,                                        (57)

6) По термической стойкости

B_k I²_тер t_тер ,                                     (58)

Для проверки выключателя на термическую стойкость необходимо рассчитать тепловой импульс:

,                                       (59)

где          В_к – тепловой импульс,кА²×с;

I_п,0 – действующее значение периодической составляющей начального тока КЗ, кА;

t_отк – время отключения, с;

Время отключения находится из выражения:

,                      (60)

где t_рз – время действия релейной защиты, с;

t_ов – время отключения выключателя, с.

Принимают t_рз=0,1 с для U_н= 6-20 кВ;

7) По условиям эксплуатации выключателя, которые должны соответствовать требованиям каталога на выключатель.

8) По требуемой механической и коммутационной износостойкости выключателя, которая должна соответствовать данным, гарантируемым каталогом.

9) По требованию к приводу выключателя.

10) По временным параметрам выключателя (время включения и отключения, бестоковой паузы цикла АПВ), которые должны соответствовать требованиям эксплуатации.

11) По требованию ПВН (кривая переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН) не должна пересекаться с нормированными кривыми ПВН.

Значения нормированных характеристик собственного переходного восстанавливающегося напряжения, а также значения нормированных (предельных) скоростей восстанавливающегося напряжения для выключателей с U_ном до 35 кВ включительно для различных значений отключаемого тока КЗ в сети приведены в /2, с.151, табл.2.60/.

В электрических сетях промпредприятий при проверке отключающей способности выключателей по условиям восстанавливающегося напряжения требуется, чтобы скорость восстанавливающегося напряжения в цепи установки выключателя не превышала предельных нормированных значений, допустимых для данного выключателя.

Скорость восстанавливающегося напряжения может быть определена по формуле:

,                          (61)

где I_п0 – периодическая составляющая отключаемого тока КЗ, кА;

Z_л – волновое сопротивление линии, Ом, при одном проводе в фазе равное 450 Ом;

n – число линий, остающихся в работе после отключения КЗ;

К_с – коэффициент, учитывающий влияние емкости в в рассматриваемой сети. Зависит от параметра А равного

,                                          (62)

где С – емкость сети, Ф, определяется по формуле:

,                                  (63)

где n_т – число подключенных трансформаторов;

С₀ – емкость кабельных линий, не учитываемых в числе n_л;

Х – индуктивное сопротивление, принимаемое при расчете КЗ, Ом.

Вводные выключатели – вакуумные типа ВВТЭ-10-20УХЛ2

Линейные выключатели – ВВТЭ-10-10УХЛ2

Секционные выключатели – вакуумные типа ВВТЭ-10-20УХЛ2

Проверку осуществим на примере вводных выключателей

Таблица 6 – Выбор высоковольтных выключателей