2. Выбор и проверка генераторных выключателей

Определим номинальный ток, по которому выбираем выключатель:

Выбираем выключатель Q27, исходя из условий (1):

Принимаем генераторный выключатель фирмы ABB типа HECS-80 со следующими параметрами:

• максимальное рабочее напряжение U_ном = 23 кВ;

• номинальный ток I_ном = 8,5 кА;

• номинальный ток отключения I_{откл.ном} = 80 кА;

• наибольший пик сквозного тока короткого замыкания i_пр.скв = 220 кА;

• ток термической стойкости I_{терм.норм} = 80 кА;

• номинальное относительное содержание апериодической составляющей не более ;

• время протекания тока термической стойкости t_{терм.норм} = 3 с;

• собственное время отключения t _собст = 0,039 с;

• полное время отключения t _полн = 0,068 с.

Определим нормированное значение апериодической составляющей тока отключения по формуле (2):

Определим момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя по формуле (3):

Зона действия тока КЗ в точке К2 включает в себя несколько зон, одной из которых является зона, включающая цепь генератора. Для этой зоны расчетные условия по токам КЗ определяются каждый раз, исходя из двух крайних случаев возможных коротких замыканий.

Первый случай – КЗ произошло на сборных шинах, тогда через выключатель генератора Г2 пойдет только ток, посылаемый данным генератором в место повреждения. Следовательно, для этого случая:

Второй случай – КЗ на выводах генератора. В этом случае через выключатель генератора к месту КЗ пойдут токи от всех других источников, кроме генератора Г2, и, следовательно:

Установив расчетные токи КЗ, выбираем самый тяжелый вариант КЗ. Худшим вариантом является, , поэтому принимаем:

Определим постоянную времени затухания апериодической составляющей для выключателя по формуле (5):

Определим расчётное значение апериодической составляющей тока КЗ в цепи в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя по формуле (4):

Проверим выключатель на коммутационную способность по условиям (2):

Так как, оба условия выполняются, то проверка пройдена.

Для проверки выключателя по включающей способности определим нормированное мгновенное значение тока включения выключателя по формуле (7):

Проверим выключатель на включающую способность по условиям (6):

Так как выключатель удовлетворяет по своим параметрам условиям (6), то он может быть принят к установке в данной цепи.

Для проверки выключателя на термическую стойкость определим время от начального момента КЗ до момента его отключения выключателем по формуле (9), где время срабатывания релейной защиты берется из условия срабатывания основной защиты, которое равно 0,8 с.

В связи с тем, что , то допустимое значение интеграла Джоуля по формуле (10) составит:

Так как исходная расчётная схема содержит один или несколько однотипных генераторов, причем последние находятся в одинаковых условиях относительно расчётной точки КЗ, а расчётное КЗ является близким, то интеграл Джоуля определяется по формуле:

где - начальное действующее значение периодической составляющей генератора;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ от генератора;

- относительный интеграл Джоуля.

Определяем значения относительного интеграла Джоуля, причем коэффициент удаленности от точки КЗ эквивалентной системы без Г2 равен 3,66:

.

Тогда интеграл Джоуля равен:

Таким образом имеем:

Так как условие выполняется, то принимаем данный выключатель к установке.

Проверка выключателя на электродинамическую стойкость производится по условиям (12):

Так как условия соблюдаются, то данный выключатель проходит по электродинамической стойкости.

Так, как выбрано к установке КРУ, выключатель которого прошел все проверки, то проверять остальное оборудование КРУ не имеет смысла.