Com-ip.ru

КОМ IP
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Условия выбора высоковольтных выключателей

Условия выбора высоковольтных выключателей

Название работы: Выключатели переменного тока высокого напряжения. Назначение, основные требования. Номинальный ток отключения. Классификация высоковольтных выключателей по виду дугогасительной среды и изоляции межконтактного промежутка. Использование АПВ. Условия выбора

Предметная область: Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Описание: Выключатели переменного тока высокого напряжения. Параметры В соответствии с ГОСТ Р 525652006 выключатели характеризуются следующими параметрами: номинальное напряжение Uном напряжение сети в которой работает выключатель; номинальный ток Iном ток через включённый выключатель при котором он может работать длительное время; номинальный ток отключения Iо.ном наибольший ток короткого замыкания действующее значение который выключатель способен отключить при напряжении равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях.

Дата добавления: 2013-08-17

Размер файла: 45.5 KB

Работу скачали: 33 чел.

18. Выключатели переменного тока высокого напряжения. Назначение, основные требования. Номинальный ток отключения. Классификация высоковольтных выключателей по виду дугогасительной среды и изоляции межконтактного промежутка. Использование АПВ. Условия выбора.

Высоковольтный выключатель — коммутационный аппарат , предназначенный для оперативных переключений и аварийных коммутаций в энергосистемах, для выполнения операций включения и отключения отдельных цепей или электрооборудования при ручном или автоматическом управлении.

Высоковольтный выключатель состоит из: контактной системы с дугогасительным устройством, токоведущих частей, корпуса, изоляционной конструкции и приводного механизма (например электромагнитный привод , ручной привод).

В соответствии с ГОСТ Р 52565-2006 выключатели характеризуются следующими параметрами:

номинальное напряжение Uном (напряжение сети, в которой работает выключатель);

номинальный ток Iном (ток через включённый выключатель, при котором он может работать длительное время);

номинальный ток отключения Iо.ном — наибольший ток короткого замыкания (действующее значение), который выключатель способен отключить при напряжении, равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях восстанавливающегося напряжения и заданном цикле операций;

допустимое относительное содержание апериодического тока в токе отключения;

если выключатели предназначены для автоматического повторною включения (АПВ), то должны быть обеспечены циклы:

Цикл 1: О-tбп-ВО-180 с-ВО; Цикл 2: О—180 с—ВО−180 с-ВО, где О — операция отключения, ВО — операция включения и немедленного отключения, 180 — промежуток времени в секундах, tбп — гарантируемая для выключателей минимальная бестоковая пауза при АПВ (время от погасания дуги до появления тока при последующем включении) Для выключателей с АПВ должно быть в пределах 0,3-1,2 с, для выключателей с БАПВ (быстродействующей) 0,3 с.

устойчивость при сквозных токах КЗ, которае характеризуется токами термической стойкости Iт и предельным сквозным током

номинальный ток включения — ток КЗ, который выключатель с соответствующим приводом способен включить без приваривания контактов и других повреждений при Uном и заданном цикле.

собственное время отключения — промежуток времени от момента подачи команды на отключение до момента начала расхождения дуго-гасительных контактов.

параметры восстанавливающегося напряжения при номинальном токе отключения — скорость восстанавливающегося напряжения, нормированная кривая, коэффициент превышения амплитуды и восстанавливающегося напряжения.

В случае большого напряжения и тока в цепи основная проблема выключателя — гашение дугового разряда , возникающего при размыкании контактов. Если ток короткого замыкания в цепи окажется больше допустимого тока отключения для выключателя, система не сможет погасить дугу и выключатель окажется бесполезным.

Выключатели с очень большим номинальным напряжением (6 — 1150 киловольт) и очень большим током отключения (до полусотни килоампер) используются на электрических подстанциях . Эти выключатели представляют собой довольно сложную конструкцию, управляемую электромагнитным приводом. В зависимости от среды, в которой производят гашение дуги, различают воздушные выключатели , в которых дуга гасится сжатым воздухом, масляные выключатели , в которых контакты помещаются в ёмкость с маслом, а дуга гасится парами масла, элегазовые выключатели , в которых используется электропрочный газ SF 6 -«„элегаз“», и вакуумные выключатели , в которых дугогашение происходит в вакууме — в так называемой вакуумной дугогасительной камере (ВДК). Защитная среда одновременно с дугогашением обеспечивает и диэлектрическую прочность промежутка между контактами в отключенном положении, от чего зависит и величина хода контактов.

Классификация высоковольтных выключателей

По способу гашения дуги:

Элегазовые выключатели (баковые и колонковые);

Масляные выключатели (баковые и маломасляные);

Сетевые выключатели на напряжения от 6 кВ и выше, применяемые в электрических цепях (кроме цепей электрических машин и электротерми-ческих установок) и предназначенные для пропускания и коммутирования тока в нормальных условиях работы цепи, а также для пропускания в течение заданного времени и коммутирования тока в заданных ненормальных условиях, таких, как условия короткого замыкания

Читать еще:  Белорусские выключатели их устройство

Генераторные выключатели на напряжения от 6 до 20 кВ, применяемые в цепях электрических машин (генераторов, синхронных компенсаторов, мощных электродвигателей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нор¬мальных условиях, а также в пусковых режимах и при коротких замыканиях.

Выключатели на напряжение от 6 до 220 кВ для электротермических установок, применяемые в цепях крупных электротермических установок (например, сталеплавильных, руднотермических и других печей) и предназначенные для пропускания и коммутаций тока в нормальных условиях, а также в различных эксплуатационных режимах и при коротких замыканиях.

Выключатели специального назначения.

По виду установки

Опорные, то есть имеющие основную изоляцию на землю опорного типа.

Подвесные, то есть имеющие основную изоляцию на землю подвесного типа.

Настенные, то есть укрепленные на стенах закрытых распредустройств.

Выкатные, то есть имеющие приспособления для выкатки из ячеек распредустройств.

Встраиваемые в комплектные распределительные устройства.

По категориям размещения и климатическому исполнению

пять категорий размещения (вне и внутри помещений с различными условиями обогрева и вентиляции);

шесть климатических исполнений (У, ХЛ, ТВ, ТС, Т и О) в зависи-мости от географического места установки.

Условия выбора высоковольтных выключателей

Высоковольтные выключатели – это коммутационные аппараты, предназначенные для включения, отключения электрических цепей в нормальных режимах и для автоматического отключения поврежденных элементов системы электроснабжения при КЗ и других аварийных режимах.

Высоковольтные выключатели имеют дугогасительные устройства и поэтому способны отключать не только токи нагрузки, но и токи КЗ.

По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают масляные, воздушные, элегазовые, электромагнитные, автогазовые, вакуумные выключатели. К особой группе относятся выключатели нагрузки, рассчитанные на отключение токов нормального режима. Кроме того, по роду установки различают выключатели для внутренней, наружной установки и для комплектных РУ.

Высоковольтные выключатели должны предусматриваться на линиях, как правило, в начале, т. е. со стороны питания. Количество коммутационных аппаратов на различных присоединениях выбирается исходя из требований надежности и принципа построения систем релейной защиты и сетевой противоаварийной автоматики.

Высоковольтные выключатели выбирают в зависимости от места установки, способа обслуживания и назначения.

Параметры выключателя выбирают по техническим данным таким образом, чтобы технические характеристики выключателя были больше расчётных.

При проектировании подстанции высоковольтные выключатели выбираются в соответствии с их назначением по четырем условиям:

1Выбор по номинальному напряжению сводится к сравнению номинального напряжения установки и номинального напряжения установки выключателя:

2 Выбор по номинальному току сводится к выбору выключателя, у которого номинальный ток является ближайшим большим к расчётному току установки, т.е. должно быть соблюдено условие:

3 По отключающей способности выключатели выбираются по предельно отключающему току (Iпо), т.е. току, который выключатель надёжно разрывает при коротком замыкании без повреждений, препятствующих дальнейшей работе:

4Проверка на термическую стойкость. Для проверки на термическую стойкость при сквозных токах короткого замыкания определяют номинальный и расчётный тепловой импульс:

5Проверка на электродинамическую стойкость при сквозном коротком замыкании:

По расчетным условиям выбираем выключатель типа ВВЭ-10-20/630-У3:

Э – встроенный электромагнитный привод;

10 – номинальное напряжение, 10кВ;

20 – предельный сквозной ток, кА;

630 – номинальный ток, А;

У3 – категория размещения.

Вакуумные выключатели имеют простую конструкцию, высокую надёжность, малые размеры, большую коммутационную износостойкость, полностью пожаро- и взрывобезопасны, экологически чисты, не создают шума при операциях, требуют малых эксплутационных расходов.

Недостатками вакуумных выключателей (ВВ) являются сравнительно небольшие токи и ток отключения, возможность появления коммутационных перенапряжений при отключении малых индуктивных токов.

Конструкция вакуумного выключателя позволилит достичь следующих преимуществ по сравнению с другими коммутационными аппаратами:

Высокий механический и коммутационный ресурс.

Малые габариты и вес.

Небольшое потребление энергии.

Возможность управления по цепям постоянного, выпрямленного и переменного оперативного тока.

Простота встраивания в различные типы КРУ и КСО и удобство организации необходимых блокировок.

Отсутствие необходимости ремонта в течение всего срока службы.

Выбор и проверка высоковольтных выключателей и разъединителей.

Выключатели выбирают по Uном, Iном, конструктивному выполнению, месту установки (наружная или внутренняя), току отключения Iоткл и проверяют на электродинамическую и термическую стойкость.

Высоковольтные выключатели, как и другие аппараты, выбирают путем сравнения каталожных данных с соответствующими расчетными данными, для чего составляется расчетная таблица. Значения номинальных параметров выключателя по каталогу должны быть больше или равны соответствующих параметров электрической сети: Uном ≥ Uс; Iном ≥ Iр; Iоткл ≥ Iк (3) ; Sоткл ≥ Sк (3) ; iпр.скв ≥ iуд (3) ; It 2 t ≥ Bк

Читать еще:  Выключатель стоп сигнала renault symbol

Электродинамическая стойкость выключателя определяется по величине ударного тока КЗ сети в месте его установки: iпр.скв ≥ iуд (3) , Iоткл(1+β/100) ≥ iк,t (3) ,

где iпр.скв, – амплитудное значения предельного сквозного тока КЗ по каталогу, кА;

β – процентное содержание апериодической составляющей тока КЗ в момент размыкания контактов выключателя t (определяется по кривой); iк,t (3) – мгновенное значение тока КЗ в это время.

На термическую стойкость выключатели проверяют по условию: It 2 t ≥ Bк,

где It – ток термической стойкости выключателя в течении времени t, которое указывается в каталоге.

Тепловой импульс тока Bк при удаленном КЗ можно определить следующим образом:

где I¥ – действующее значение периодической составляющей тока КЗ; tоткл – время от начала КЗ до его отключения.

tоткл = tз + tвык tз – время действия релейной защиты. tвык – полное время отключения выключателя;

Та – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания. Обычно Та = 0,005 – 0,2 сек. Та = ХΣ/ωRΣ,

где X , R – соответственно суммарное индуктивное и активное сопротивления цепи до точки КЗ.

При tоткла ≥ 1 тепловой импульс тока можно найти по упрощенной формуле: .

При выборе типа выключателя учитывают следующие обстоятельства:

При номинальном напряжении 6 — 10 кВ и редких коммутациях целесообразно применять маломасляные выключатели. При частых коммутациях рекомендуется применять вакуумные и элегазовые выключатели, которые обладают большим сроком службы.

При номинальном напряжении 35 — 110 кВ и номинальных токах отключения до 20 кА целесообразно применять маломасляные выключатели. При больших номинальных напряжениях и токах отключения применяют воздушные и элегазовые выключатели.

При экономической оценке выбираемого типа выключателя следует учесть, что несмотря на то, что злегазовые и вакуумные выключатели имеют большую стоимость, применение их более оправдано ввиду малых расходов на техническое обслуживание и большого срока службы дугогасителгных устройств, до 25 лет.

Разъединители выбирают по конструктивному исполнению и месту установки (наружная или внутренняя), по Uном, Iном и проверяются на электродинамическую и термическую стойкость.

Разъединители не проверяют на коммутационную способность при КЗ, поскольку они не предназначены для работы в таком режиме.

Дата добавления: 2015-04-16 ; просмотров: 217 ; Нарушение авторских прав

Выбор высоковольтного выключателя

Выключатели выбирают по номинальному напряжению Uном, номинальному току Iном, конструктивному выполнению, месту установки (наружная или внутренняя), току отключения Iоткл и проверяют на электродинамическую и термическую стойкость.

Выбор высоковольтных выключателей произведен на основе сравнения каталожных данных с соответствующими расчетными данными, для чего составим таблицу.

Выбор высоковольтных выключателей.

Место установки вьключателяТип выключателяУсловия выбораРасчетные данные сетиКаталожные данные выключателя
Q1-Q2ВВЭЛ-110-20/1250У1 110 кВ 50,2 А 4,52 кА 12,46 кА 110 кВ 1250 А 20 кА 50 кА
Q3- Q4ВБПС-10-20/1000-У3 10,5 кВ 480,36 А 8 кА 20,59 кА 10 кВ 1000 А 20 кА 50 кА
Q5ВВУ-СЭЩ-Э- 10-20/1000 10,5 кВ 480,36 А 3,09 кА 7,95 кА 10 кВ 1000 А 20 кА 52 кА
Q6-Q9ВВУ-СЭЩ-Э- 10-20/1000 10,5 кВ 205,28 А 1,03 кА 2,65 кА 10 кВ 1000 А 20 кА 52 кА

Рассчитаем тепловой импульс тока при КЗ:

(2.26)

где — действующее значение периодической составляющей тока КЗ;

— время от начала КЗ до его отключения.

(2.27)

где — время действия релейной защиты, для МТЗ

Примем

— полное время отключения выключателя;

— постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.

(2.28)

где — соответственно суммарное индуктивное и активное сопротивления цепи до точки КЗ.

Для выключателей Q1-Q2 время до отключения КЗ по формуле (2.27):

tоткл = 1+0,055 = 1,055 (с)

Т. к. активное сопротивление до точек КЗ не учитываем, то зададимся:

Тогда тепловой импульс тока при КЗ для Q1-Q2 по формуле (2.26):

Интеграл Джоуля при коротком замыкании для выключателей Q1-Q2:

(2.29)

Для выключателя: I=20 кА; tп=3с, тогда интеграл Джоуля

Читать еще:  Выключатель фар транспортер т4

= 20 2 ·3 = 1200 (кА 2 с)

Для выключателей Q3-Q4 время до отключения КЗ по формуле (2.27):

Т. к. активное сопротивление до точек КЗ не учитываем, то зададимся:

Тогда тепловой импульс тока при КЗ для Q3-Q4 по формуле (2.26):

Интеграл Джоуля при коротком замыкании для выключателей Q3-Q4:

= 20 2 ·3 = 1200 (кА 2 с)

Для выключателей Q5 время до отключения КЗ по формуле (2.27):

Т. к. активное сопротивление до точек КЗ не учитываем, то зададимся:

Тогда тепловой импульс тока при КЗ для Q3-Q4 по формуле (2.26):

Интеграл Джоуля при коротком замыкании для выключателей Q5:

= 20 2 ·3 = 1200 (кА 2 с)

Для выключателей Q6- Q9 аналогично выключателям Q3- Q4.

Т. к. активное сопротивление до точек КЗ не учитываем, то зададимся:

Тогда тепловой импульс тока при КЗ для Q3-Q4 по формуле (2.26):

Интеграл Джоуля при коротком замыкании для выключателей Q5:

= 20 2 ·3 = 1200 (кА 2 с)

Выбор трансформаторов тока

Трансформаторы тока выбирают по номинальному току и напряжению, классу точности и допускаемой погрешности и проверяют на термическую и динамическую стойкость к токам к.з. Условия выбора и расчетные и каталожные данные сведены в таблицу 2.5.

Ток электродинамической стойкости при номинальном первичном токе выбираем по каталогу.

Номинальный класс точности – 10Р

В данной схеме электроснабжения наличие трансформаторов тока технологически необходимо:

— перед силовыми трансформаторами на стороне 110 кВ;

— после трансформаторов на стороне 10 кВ;

Место установкиТип трансформатора токаУсловия выбораРасчетные данныеКаталожные данные
На стороне 110 кВТФМ-110-II-У1Uc ≤ Uном Iрасч ≤ Iном iуд ≤ iдин Bк2 t110кВ 31,629 А 3,51 кА 9,0145 кА110кВ 1000 А 63 кА 3969кА 2 ·с
После трансформатора на стороне 10,5 кВТЛМ-10Uc ≤ Uном Iрасч ≤ Iном iуд ≤ iдин Bк2 t10,5 кВ 380 А 2,88 кА 5,241 кА 10кВ 1500 А 100 кА 10000кА 2 ·с
На линии, питающей двигателиТОЛ-10-I-1Uc ≤ Uном Iрасч ≤ Iном iуд ≤ iдин Bк2 t10,5кВ 97,752 А 0,698 кА 1,27кА 10 кВ 600А 40 кА 1600 кА 2 ·с

Трансформаторы напряжения (ТV) выбирают по номинальному первичному напряжению, классу точности, схеме соединения обмоток и конструктивному выполнению.

2)по конструкции и схеме соединения обмоток

3)По классу точности

4)По вторичной нагрузке

S2 – суммарная мощность, потребляемая катушками приборов и реле

Трансформаторы напряжения изготовляют для работы в классах точности 0,2; 0,5; 1; 3.ТV класса 1- для подключения приборов класса 2,5 и ТV класса 3- для релейной защиты.

Параметры трансформатора занесены в таблицу (табл.1.6)

Наименование параметраЗНОЛП-10
Класс напряжения, кВ
Наибольшее рабочее напряжение, кВ
Номинальное напряжение на высокой стороне, кВ10,5
Номинальное напряжение на низкой стороне, В
Номинальная мощность,

Выбор источника оперативного тока

В качестве источника оперативного тока используем аккумуляторные батареи, т.е. используем источники постоянного оперативного тока. Основным преимуществом которой является независимость от режима работы и состояния первичной сети. Поэтому постоянный оперативный ток обладает большей надежностью во время нарушения нормальной работы сети.

Релейная защита линий.

Защита ВЛ 110 кВ

В соответствии с требованиями ПУЭ объем устройств релейной защиты ЛЭП определяется уровнем номинального напряжения.

Линии 110 кВ и выше выполняются с заземленной нейтралью. Для линии 110-500 кВ должны быть предусмотрены устройства релейной защиты от многофазных и от однофазных замыканий на землю.

Для защиты от многофазных замыканий устанавливают дистанционную защиту, а в качестве резервной устанавливают ТО.

Защита от ОЗЗ выполняется с использованием трансформатора тока нулевой последовательности и действует от емкостного тока на сигнал.

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот.

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между.

ЧТО И КАК ПИСАЛИ О МОДЕ В ЖУРНАЛАХ НАЧАЛА XX ВЕКА Первый номер журнала «Аполлон» за 1909 г. начинался, по сути, с программного заявления редакции журнала.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector