Номинальные характеристики пвн для генераторных выключателей

кВ	кА	кВ	мкс	мкс	кВ/мкс
6/7,2	80	13,3	3,8	1	3,5
10/12	50	22,0	6,2	1	3,5
10/12	63	22,0	5,5	1	4,0
15/17,5	100	32,2	7,2	1	4,5
20/24	100	44,2	9,9	1	4,5
0/24	125	44,2	8,8	1	5,0
20/24	160	44,2	8,8	1	5,0
24/26,5	160	48,8	8,9	1	5,5
24/26,5	200	48,8	8,9	1	5,5

Коммутационная способность выключателей определяется I_{о. ном} и типом ВВ (см. табл. П.1.6).

Таблица П.1.6

Коммутационная способность выключателей

Виды выключателей	Допустимое число отключений при токах Iо. ном, кА
	До 31,5 вкл.	40	50	63
Газовые (элегазовые)	20	15	12	8
Вакуумные	25	20	18	10

При токе короткого замыкания 0,6 I_{о. ном} минимальное допускаемое число отключений должно быть более нормированного для I_{о. ном} в 1,7 раза.

Минимальное допустимое число включений при токе I_{о. ном} должно быть не менее 50 % допустимого числа отключений.

Нормированные характеристики ПВН при НКЗ. В качестве примера рассмотрим определение ПВН при НКЗ для ВВ.

Задано: U_ном = 220 кВ, I_{о. ном} = 40 кА, р* = 0,9, U_{н. р.}= 252 кВ (табл. П.1.3), z = 450 Ом; К_п =1,6; S_L = 0,2 кВ/(мкс×кА), время запаздывания t_d^* = 0,5 мкс.

Решение. По формулам (1.4):

кА, =20,5 кВ,

амплитуда ПВН со стороны линии = кВ, время до первого пика ПВН со стороны линии = 4,5 мкс, длина линии до места КЗ км, где ν_b = 0,3 км/мкс — скорость распространения электромагнитной волны вдоль линии. Отсюда скорость ПВН со стороны линии составляет кВ/мкс (по формуле (1.3) кВ/мкс), а со стороны сети — S = 2 кВ/мкс (см. табл. П.1.3).

Приложение 2

Восстановление напряжения на контактах дугогасительного устройства

Кривые ПВН (см. рис. 1.5) отражают предельную жесткость энергосистемы по отношению к ДУ при отключении КЗ. Такие требования к ДУ часто не отражают реальные ПВН в конкретной точке электроэнергосистемы, где устанавливается ВВ.

Рассмотрим некоторые особенности процесса восстановления напряжения на контактах ДУ.

Идеальный ВВ в однофазной цепи. В первом приближении, по схеме, представленной на рис. П.2.1, а, проведем анализ восстановления напряжения на дугогасительных контактах ВВ после нуля тока при отключении, где шунтирующее сопротивление включается в схему ВВ для облегчения условий отключения цепи (или оно имитирует z/n линий подключенных параллельно), С — шунтирующая емкость (приведения к контактам ВВ — емкость отключающей сети); ВВ — выключатель (его сопротивление при горении дуги — ). Для этой схемы справедливы уравнения:

(П2.1)

Ввиду кратковременности процесса восстановления напряжения на контактах ДУ мгновенное значение напряжения источника принимается постоянным.

Из (П2.1) находим:

(П2.2)

В первом приближении, рассмотрим идеальный ВВ, для которого после нуля тока и , тогда уравнение (П2.2) можно записать в виде:

(П2.3)

при начальных условиях , , .

Выполним нормирование уравнения (П2.3) относительно базовых параметров , , , и принимая , , перепишем уравнение (П2.3) так:

,

где — постоянная цепи.

Анализ переходного процесса восстановления напряжения показывает (рис. П2.1, б), что колебательный процесс имеется при , а апериодический при Для контура без потерь , имеем и коэффициент превышения амплитуды , когда нормированного время ,что в действительных переменных соответствует t_А = .

а) б)

Рис. П.2.1. Восстановление напряжения на дугогасительных контактах ВВ

Чтобы показать связь скорости восстанавливающегося напряжения с коэффициентом превышения амплитуды и частотой контура используют формулы для предельной dU/dt (кВ/мкс) [4] (в виде ) и средней скорости восстановления по времени (достижения максимума ):

.

На процессы гашения дуги отключения в ДУ существенно влияет напряжение на дуге при подходе тока к нулю и её пик гашения. Для газовых, масляных и маломасляных выключателей, чем больше пик гашения, тем эффективнее дугогасящая среда воздействует на дугу отключения, что необходимо учитывать при анализе реальных ПВН.

В отечественных руководящих указаний по выбору ВВ для эксплуатации основное внимание уделено расчету предельных токов КЗ в данной точке энергосистемы. Однако как показано выше, для качественного выбора ВВ необходим анализ результатов численного моделирования переходных процессов при коммутации (оценка возможных ПВН) при отключении разных видов аномальных режимов в данной точке энергосистемы (или электроустановки).

Приложение 3