8. Выбор аппаратов и проводников

8.1. Выбор коммутационных аппаратов

В электрических установках основным коммутационным аппаратом является выключатель.

Выключатель служит для включения и отключения токов, протекающих в нормальных и аварийных режимах работы электроустановки: длительная нагрузка, перегрузка, короткое замыкание, холостой ход, несинхронная работа. Наиболее тяжелые условия работы выключателя возникают при отключении токов КЗ и включении на существующее короткое замыкание. Выключатели высокого напряжения должны длительно выдерживать номинальный ток и номинальное напряжение.

Типы выключателей, используемых для коммутации электрических цепей: маломасляные (для цепей генераторов), воздушные, элегазовые, вакуумные.

При выборе выключателей необходимо учесть 12 различных параметров, но так как заводами-изготовителями гарантируется определенная зависимость параметров, допустимо производить выбор выключателей по важнейшим параметрам:

– напряжению;

– длительному току;

– отключающей способности периодической и апериодической составляющих или полного тока;

– включающей способности;

– электродинамической стойкости;

– термической стойкости.

При выборе типов выключателей следует руководствоваться следующим:

– в ОРУ 110−750 кВ следует предусматривать элегазовые выключатели, которые должны обеспечивать работоспособность во всем требуемом диапазоне температур;

– в ОРУ 35 кВ должны предусматриваться элегазовые или вакуумные выключатели;

– в РУ 6, 10 кВ должны предусматриваться шкафы КРУ с вакуумными или элегазовыми выключателями.

Условия выбора выключателей:

1.По напряжению установки: U _уст ≤ U_ном.

2.По длительному току: I_норм ≤ I_ном ; I_мах ≤ I_ном

3.По отключающей способности: I_пτ ≤ I_{отк.ном} ; i_аτ ≤ i_а.ном

4.По электродинамической стойкости: I_по ≤ I_пр.с ; i_у ≤ i_пр.с

5.По термической стойкости: B_к = I²_по (t_отк + Т_а), ≤ I² _т t_т ,

где В_к – тепловой импульс тока короткого замыкания, кА²с;

t_отк – время отключения, складывается из времени действия основной релейной защиты t_рз (0,1 с) и резервной защиты в цепи генераторов 60 МВт и выше (4 с) и полного времени отключения выключателя t_ов;

Т_а – постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с, определяется по [2] с. 110, табл. 3.6.

Тип выключателя выбираем по [9], с. 222; [10], с. 228.

При ремонтных работах в электроустановке, между частями, оставшимися под напряжением, и аппаратами, выведенными в ремонт, необходим видимый разрыв для безопасности персонала. Этот видимый разрыв создает разъединитель.

Разъединитель – это контактный коммутационный аппарат, предназначенный для отключения и включения электрической цепи без тока или с незначительным током.

Условия выбора разъединителей [2]:

1. По напряжению установки: U_уст ≤ U_ном.

2. По току: I_норм ≤ I_ном ; I_мах ≤ I_ном

3. По конструкции, роду установки;

4. По электродинамической стойкости: I_по ≤ I_пр.с ; i_у ≤ i_пр.с

5. По термической стойкости: B_к ≤ I²_т t_т .

Тип разъединителя выбираем по [9], с. 222; [10], с. 228.

Выбор выключателей, разъединителей удобнее производить в табличной форме (табл.6).

Таблица 6

Расчетные и каталожные данные аппаратов

Расчетные данные	Выключатель ВМТ-110Б-25 УХЛ1	Разъединитель РГН-110/1000 УХЛ1
Uуст =110 кВ	U ном= 110 кВ	Uном = 110 кВ
I мах = 294 А	I ном = 1000 А	Iном =1000 А
I пτ =8,64 кА	I откл.ном =25 кА	-
i аτ = 3,03 кА	Iа.ном =√2βнорм I откл.ном/100	-
I по =8,914 кА	I дин =25 кА	-
i уд =21,26 кА	i дин =65 кА	i дин =80кА
Вк=I^2по(tотк+Та)=17,48 кА^2∙ с	I^2тер tтер =20^2∙3 =1200 кА^2∙ с	I^2тер tтер =31,5^2∙3 =2976 кА^2∙ с