- •Выбор электрических аппаратов высокого напряжения
- •Оглавление
- •Введение
- •1. Общая часть
- •Задание
- •1.2. Исходные данные
- •1.3. Основное оборудование подстанций
- •Коммутационные аппараты
- •Измерительные аппараты
- •Ограничивающие аппараты
- •Компенсирующие аппараты
- •2. Расчет токов короткого замыкания на подстанции
- •2.1. Основные сведения
- •2.2. Расчет токов короткого замыкания на стороне высокого напряжения
- •2.3. Расчет токов короткого замыкания на стороне низкого напряжения
- •2.4. Расчет теплового импульса тока короткого замыкания
- •3. Выбор оборудования
- •Результаты расчетов токов кз
- •3.1. Выбор и проверка коммутационных аппаратов Выключатели высокого напряжения
- •Технические характеристики выключателя
- •Разъединители (отделители, короткозамыкатели)
- •3.2. Выбор и проверка измерительных аппаратов Трансформаторы тока
- •Трансформаторы напряжения
- •3.3. Выбор ограничивающих аппаратов Разрядники (ограничители перенапряжения – опн)
- •Предохранители
- •3.4. Выбор и проверка токоведущих частей и изоляторов Провода и шины
- •Выбор шин на стороне низкого напряжения
- •Изоляторы
- •4. Рекомендации по выбору выключателей высокого напряжения
- •4.1. Основные сведения
- •4.2. Оценка коммутационного ресурса выключателей высокого напряжения
- •4.3. Оценка отключающей способности выключателей высокого напряжения
- •4.4. Оценка технического рейтинга выключателей высокого напряжения
- •Технические характеристики перспективных выключателей на 110 кВ
- •5. Справочный материал и описание некоторых видов оборудования
- •5.1. Выключатели высокого напряжения Элегазовые выключатели
- •Вакуумные выключатели
- •5.2. Токоведущие части распределительных устройств
- •5.3. Разъединители
- •5.4. Трансформаторы тока тгф-110
- •5.5. Силовые трансформаторы
- •5.6. Нелинейные ограничители перенапряжения серии tel
- •5.7. Предохранители
- •Технические характеристики предохранителей типа пкт и пкн
- •Библиографический список
4.3. Оценка отключающей способности выключателей высокого напряжения
Учитывая многообразие показателей, характеризующих работу КА, целесообразно выделить параметр, комплексно характеризующий эксплуатационные и технико-экономические возможности выключателя. В качестве такого параметра можно принять удельную отключающую способность Вотк [6].
В табл. 9 приведены значения удельной отключающей способности основных типов высоковольтных выключателей, выпускаемых отечественной промышленностью в диапазоне рабочих напряжений от 10 до 500 кВ, рассчитанных по справочным данным [7, 8, 9].
Таблица 9
Удельная отключающая способность основных типов высоковольтных выключателей
Классификационная группа выключателей |
Удельная отключающая способность |
Примечание |
Масляные |
0,45…1,1 |
Выпуск до 1985 г. |
Воздушные |
0,6…1,5 |
Выпуск до 1985 г. |
Вакуумные |
1,4…5 |
Выпуск до 1985 г. |
Элегазовые |
0,73…0,89 |
Выпуск до 1985 г. |
Перспективные типы выключателей |
||
Вакуумные |
12…23 |
Серия TEL |
Элегазовые |
2,5…10 |
Серия ВГТ |
Из приведённых в табл. 9 данных следует, что если для масляных и воздушных выключателей удельная отключающая способность имеет практически одинаковый небольшой диапазон изменения (0,4...4,6), то для вакуумных и элегазовых выключателей этот диапазон уже существенно выше (0,73...23).
4.4. Оценка технического рейтинга выключателей высокого напряжения
Для обоснованного выбора оптимального типа выключателей высокого напряжения целесообразно принять методику сопоставления их основных технических характеристик и составлению технического рейтинга аппаратов.
Технический рейтинг выключателя определяется по 15–20 параметрам. Однако при определении этого рейтинга в первую очередь следует учитывать:
– отключающую способность выключателя;
– коммутационный ресурс;
– механический ресурс;
– собственное и полное время отключения (режим нарастания тока короткого замыкания и условия работы защиты);
– средний безремонтный срок службы аппарата (объём ремонтных работ);
– токи цепей управления (необходимость в мощном источнике оперативного тока);
– удельную отключающую способность (материалоёмкость аппарата) [6].
В табл. 10, 11, 12 приведены основные технические характеристики перспективных высоковольтных выключателей, рекомендуемых к установке при разработке проектов схем главных электрических соединений электрических установок и реконструкции распределительных установок.
Таблица 10
Технические характеристики перспективных выключателей на 10 кВ
Технические данные |
Выключатель |
||||
ВГ-10 |
ВБКЭ-10 |
ВБМЭ-10 |
ВВ/TEL-10 |
ВВЭ-10 |
|
1. Номинальное напряжение, кВ |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
2. Номинальный ток, А |
800...2600 |
630...1600 |
2000...3150 |
630...1000 |
630...1000 |
3. Номинальный ток отключения, кА |
31,5 |
20…31,5 |
40 |
20 |
20 |
4. Пиковое значение сквозного тока короткого замыкания, кА |
102 |
51…65 |
100 |
51 |
52 |
5. Ток термической стойкости, при про-текании в течение времени 3 с, кА |
40 |
20…31,5 |
40 |
12,5 |
20 |
6. Собственное время отключения, с |
0,05 |
0,06 |
0,05 |
0,015 |
0,05 |
7. Полное время отключения, с |
– |
0,08 |
0,06 |
0,025 |
0,08 |
8. Ток включения привода, А |
1,5 |
25/50 |
30 |
10 |
50/100 |
9. Механический ресурс, тыс. циклов |
– |
25 |
10 |
100 |
50 |
10. Коммутационный ресурс (отключение номинальных токов), тыс. |
– |
50 |
25 |
200 |
50 |
11. То же при номинальном токе отключения |
– |
25 |
5 |
50 |
50 |
12. Паспортный срок службы, лет |
25 |
25 |
25 |
25 |
25 |
13. Масса, кг |
– |
180 |
– |
35 |
– |
14. Удельная отключающая способность |
– |
3,02 |
– |
11 |
– |
15. Технический рейтинг |
70 |
65 |
72 |
75 |
63 |
Таблица 11
Технические характеристики перспективных выключателей на 35 кВ
Технические данные |
Выключатель |
|||||
ВБН-35 |
ВБУ-35 |
ВБНТ-35 |
ВВК-35 |
ВВС-35 |
ВЭК-35 |
|
1. Номинальное напряжение, кВ |
35 |
35 |
35 |
35 |
35 |
35 |
2. Номинальный ток, А |
1600 |
1250…1600 |
630…1000 |
1000 |
630…1600 |
2500...3150 |
3. Номинальный ток отключения, кА |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
31,5 |
4. Пиковое значение сквозного тока коро-ткого замыкания, кА |
51 |
50 |
51 |
51 |
52 |
81 |
5. Ток термической стойкости, при про-текании в течение времени 3 с, кА |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
31,58 |
6. Собственное время отключения, с |
0,06 |
0,06 |
0,05 |
0,05 |
0,04 |
0,05 |
7. Полное время отключения, с |
0,08 |
0,08 |
0,08 |
0,07 |
0,08 |
0,075 |
8. Ток включения привода, А |
100/200 |
100 |
– |
100 |
100/200 |
208 |
9. Механический ресурс, тыс. циклов |
20 |
20 |
20 |
20 |
200 |
6 |
10. Коммутационный ресурс (отключение номинальных токов), тыс. |
50 |
30(70) |
50(1000) |
50 |
25 |
20 |
11. То же при номинальном токе отключения |
20 |
20 |
20 |
20 |
– |
–2 |
12. Паспортный срок службы, лет |
– |
– |
– |
30 |
– |
– |
13. Масса, кг |
950 |
– |
800 |
850 |
– |
– |
14. Удельная отключающая способность |
1,27 |
1,51 |
1,5 |
1,42 |
76 |
74 |
15. Технический рейтинг |
72 |
74 |
75 |
76 |
– |
– |
Таблица 12