4. Выбор электрооборудования подстанции

   1. Выбор выключателей

В электрических сетях 35 кВ и выше основным коммутационным аппаратом является выключатель. Выключатели служат для включения и отключения токов, протекающих в нормальных и аварийных режимах работы электрической сети. Наиболее тяжелые условия работы выключателя возникают при отключении токов КЗ.[6]

Выключатель – контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при нормальных условиях в цепи, а также включать, проводить в течении нормированного времени отключать токи при нормированных ненормальных условиях в цепи, таких как КЗ.

По роду дугогасящей среды: масляные, вакуумные, элегазовые, воздушные, газогенерирующие.

Привод – устройство, предназначенное для создания и передачи силы, воздействующей на подвижные части выключателя для выполнения его функций, а также для удержания выключателя в конечном положении.

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

- в цепях шунтирующих реакторов и батарей статических конденсаторов должны применяться элегазовые выключатели, как правило, снабженные устройствами синхронизированной коммутации, обеспечивающими надежную работу выключателей.[7]

В РУ 220 кВ выбраны элегазовые выключатели.

Элегазовые выключатели, Гашение дуги производится потоком элегаза, либо путем подъема давления в камере за счет дуги, горящей в замкнутом объеме газа. Применяются на все классы напряжения.[6]

В ОРУ 35 кВ должны предусматриваться элегазовые или вакуумные выключатели. В данной схеме используются элегазовые.

Вакуумные выключатели. Контакты расходятся в вакууме. Вакуумные выключатели применяются при напряжении до 110 кВ включительно. Вакуумные выключатели ВБЭ–110 предназначены

для выполнения частых коммутационных операций в нормальных и аварийных режимах работы трансформаторов дуговых сталеплавильных печей и других электроустановок в достаточно жестких режимах (по 50–100 коммутаций в сутки)[6]

В РУ 6, 10 кВ должны предусматриваться шкафы КРУ с вакуумными или элегазовыми выключателями.[7] В данной схеме используются элегазовые.

При выборе выключателей его паспортные параметры сравнивают с расчётными условиями работы.[9] Параметры взяты из каталогов, предоставленных заводами-изготовителями.

Пример выбора и проверки выключателя в ОРУ-220 кВ ВГТ-УЭТМ®-220-40/3150У1

1. По напряжению:

,где - номинальное напряжение, кВ; - рабочее напряжение распределительного устройства, кВ.

2. По длительно допустимому току:

, где - номинальный ток выключателя, А. - максимальный рабочий ток присоединения, где устанавливают выключатель, А.

3. По отключающей способности:

   1. По номинальному периодическому току отключения:

, где - номинальный ток выключателя по каталогу, кА; - ток короткого замыкания, кА.

2. По полному току отключения:

, где - номинальный ток выключателя по каталогу, кА; - номинальное значение относительного содержания апериодической составляющей в отключаемом токе, определяется по ([3] стр.56 рис.11) в зависимости от ; - апериодическая составляющая тока к.з. в момент расхождения контактов выключателя , кА; - максимальный ток короткого замыкания, кА.

,

где - минимальное время до момента размыкания контактов, с;

- минимальное время действия защиты, 0,01 с;

- собственное время отключения выключателя с приводом по каталогу, с;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания; - максимальный ток короткого замыкания, кА.

4. По электродинамической стойкости:

1. По предельному периодическому току:

,где - эффективное значение периодической составляющей предельного сквозного тока к.з., равный кА; - максимальный ток короткого замыкания, кА.

2. По ударному току:

, где - амплитудное значение предельного сквозного тока к.з., равное кА; - ударный ток, кА.

Результаты выбора представлены в Таблице 6

Используются выключатели производителей: «Уралэлектротяжмаш» и «Шнейдер Электрик».

Таблица 6

Выбор выключателей

Наименование РУ или присоединения	Тип выключателя	Тип привода	Условие проверки
			, кВ	, А	, кА	, кА	, кА
РУ 220 кВ	ВЭК-220Л	Пневматический	220 220	2000 229,628	40 7,18	101,6 7,18	101,6 18,22
Вводы ВН трансформатора 220 кВ	ВЭК-220Л	Пневматический	220 220	2000 95,132	40 7,18	101,6 7,18	101,6 18,22
Ввод РУ–35 кВ	ВВН-СЕЩ – 35-25	ПЭМ	35 35	1600 95,132	80 4,421	203,2 4,421	203,2 11,624
Питающая линия фидера 35 кВ и запасной выключатель	ВВН-СЕЩ – 35-25	ПЭМ	35 35	1600 28,692	80 4,421	203,2 4,421	203,2 11,62
Ввод РУ-6 кВ	ВВМ-СЕЩ-3-10	ПЭМ	6 6	1000 57,079	100 19,37	254 19,37	254 33,33
Запасной выключатель 6 кВ	ВВМ-СЕЩ-3-10	ПЭМ	6 6	1000 57,079	100 19,7	254 19,37	254 33,33
Ввод ТСН	ВВМ-СЕЩ-3-10	ПЭМ	6 6	1000 140,944	100 19,37	254 19,37	254 33,33