Выбор выключателей высокого напряжения

Выключатель - это коммутационный аппарат, предназначенный для включения и отключения тока. Он является основным аппаратом в электрических установках и служит для отключения и включения в цепи в любых режимах: длительная нагрузка, перегрузка, КЗ, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелой и ответственной операцией является отключение токов КЗ и включение на существующее КЗ.

Предварительно выбирают выключатель по номинальному напряжению и току.

Например, для выключателя, установленного на низкой стороне трансформатора Т1 ГПП:

- номинальное напряжение U_ном = 10 кВ;

- расчетный ток, протекающий через участок установки

 

,                                   (76)

где S_П - полная мощность после компенсации, кВА.

Выбираем выключатель ВР2-10-20/1600 У2

Технические данные выбранного выключателя:

- номинальное напряжение U_{н В} = 10 кВ;

- номинальный ток I_{н В} = 1600 А;

- номинальный ток отключения I_{откл В} = 31,5 кА;

- предельный сквозной ток i_{дин В} = 80 кА;

- действующее значение предельного сквозного тока I_{дин В} = 31,5 кА.

Проверяем выбранный выключатель:

1) По напряжению

       (10 = 10) кВ

2) По длительному току

           (1450,1<1600) А

3) По отключающей способности

       (9,89 <31,5) кА

4) По электродинамической стойкости

        (25,18<80) кА

5) По отключению полного тока КЗ с учетом апериодической составляющей

 

,               (77)

 

где b_н - нормированное процентное содержание апериодической составляющей тока КЗ [11, кривая 8,1];

i_а - апериодическая составляющая тока в момент времени t, А:

.                                        (78)

,                                 (79)

 

где с - собственное время отключения для выключателя типа ВР2-10-20/1600 У2;

- ступень селективности, с; с для быстродействующих защит.

с

Апериодическая составляющая тока КЗ

 

 кА

 кА

кА

      (13,99 <62,37) кА

 

6) По термической стойкости

 

,                                  (80)

 

где В_к - импульс квадратичного тока, кА²×с;

I_т, t_т - допустимое значение (кА) и время действия (с) тока термической стойкости соответственно.

Для выбранного выключателя I_т =31,5 кА, t_т = 3 с.

 

,                                         (81)

где t_П - приведенное время КЗ, с.

 

,                                        (82)

 

где с - приведенное время для периодической составляющей тока КЗ;

- приведенное время апериодической составляющей тока КЗ, с.

 

 с

 

с

 кА²×с

кА²×с

 

       (151,91<2976,75) кА²×с

 

Выбранный выключатель ВР2-10-20/1600 У2 прошел проверку по всем параметрам. Проверка показала, что выключатель может быть установлен на участке сети.

Выбор и проверка выключателей, установленных на других участках сети проводим аналогично. Значения полных мощностей S_П для вычисления расчетных токов на участках берем из таблицы 9 ПЗ. Данные выбора сводим в таблицу 19.

 

Таблица 19. Результаты выбора выключателей

Место	Тип	UH, кВ	UHА, кВ	Iраб мах, А	IH, А	IK3, кА	IOTKЛ, кА	IДИН В, кА	iДИН_В, кА	кА
ВВОД	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	1451,84	1600	9,89	31,5	31,5	80	62,37
КЛ1	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	76,52	1600	7,45	31,5	31,5	80	62,37
КЛ2	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	112,39	1600	7,62	31,5	31,5	80	62,37
КЛ3	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	32,29	1600	7,45	31,5	31,5	80	62,37
КЛ4	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	97,04	1600	7,59	31,5	31,5	80	62,37
КЛ5	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	31,78	1600	9,57	31,5	31,5	80	62,37
КЛ6	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	119,69	1600	7,91	31,5	31,5	80	62,37
КЛ7	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	16,08	1600	8,131	31,5	31,5	80	62,37
КЛ8	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	71,03	1600	7,878	31,5	31,5	80	62,37
КЛ9	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	47,00	1600	7,804	31,5	31,5	80	62,37
КЛ10	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	122,64	1600	9,056	31,5	31,5	80	62,37
КЛ11	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	194,64	1600	9,667	31,5	31,5	80	62,37
КЛ12	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	209,76	1600	8,41	31,5	31,5	80	62,37
КЛ13	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	61,78	1600	8,861	31,5	31,5	80	62,37
КЛ14	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	66,88	1600	8,378	31,5	31,5	80	62,37
КЛ15	ВР2-10-20/1600 У2	10	10	572,05	1600	8,164	31,5	31,5	80	62,37