4.4.1. Введение

Аппараты электроустановок, в том числе РУ электростанций должны удовлетворять всем режимам функционирования соответствующих электроустановок или их отдельных частей: нормальному, ремонтному, аварийному, послеаварийному режимам.

В нормальном режиме все элементы находятся в работе и функционируют в соответствии с запланированными для них нагрузками и качественными показателями.

Ремонтный режим обусловлен выводом оборудования в плановый ремонт. Аварийный режим наступает при внезапном нарушении нормального режима. При выборе аппаратов за расчетный аварийный режим принимается режим короткого замыкания (КЗ). После отключения КЗ наступает послеаварийный режим.

Для проверки аппаратов данного присоединения по аварийному режиму необходимо прежде всего оценить расчетные условия КЗ: составить расчетную схему, наметить места расположения расчетных точек КЗ, определить расчетное время протекания токов КЗ и расчетный вид КЗ.

Расчетная схема - это однолинейная электрическая схема проектируемой электроустановки, в которую включены все источники питания и все возможные связи между ними. Расчет токов КЗ производился на ЭВМ и дан в п приложении 1. Результаты расчета приведены в табл. 4.14 .

Таблица 4.14

Расчетные значения токов КЗ

Точка КЗ	Iк, кА	iуд, кА	В,	Наименование присоединения
К1	10,02	26,55	42,6	ТСН (500 кВ)
К2	58,26	162,95	2376,1	генератор (500 кВ)
К3	11,87	31,22	58,6	шины (500кВ)
К4	13,28	27,15	63,9	ТСН (220 кВ)
К5	58,26	162,95	2376,1	генератор (220 кВ)
К6	17,34	39,43	111,3	шины (220 кВ)
К7	17,21	39,35	109,8	РТСН

4.4.2. Условия выбора коммутационных аппаратов

В соответствии с ГОСТом выбор выключателей осуществляется по следующим условиям:

По номинальному напряжению:

(4.27)

По номинальному току:

I_{норм расч} (4.28)

где U_ном - номинальное напряжение выключателя, кВ;

U_{сети ном} - номинальное напряжение сети, которой устанавливается выключатель, кВ;

I_ном - номинальный ток выключателя, кА;

I_{норм расч} - расчетный ток нормального режима, кА;

k_п - нормированный коэффициент возможной перегрузки выключателя при данном продолжительном режиме его работы;

I_{прод расч} - расчетный ток продолжительного режима, кА.

Затем выбранный выключатель проверяется по включающей способности по условиям:

I_вкл ³ I_по;

i_вкл ³ i_уд = k_уд×I_по ,

где I_вкл - начальное действующее значение периодической составляющей номинального тока включения, кА (под номинальным током включения понимают наибольший ток КЗ, который выключатель способен надежно включить);

I_по - начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА;

i_вкл - наибольший пик номинального тока включения, кА

i_уд - ударный ток КЗ, кА;

k_уд - ударный коэффициент.

После этого выполняется проверка на симметричный ток отключения по условию:

I_{откл ном} ³ I_пt,

где I_{откл ном} - номинальный ток отключения выключателя, кА;

I_пt - периодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения контактов выключателя, кА.

Возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ определяется из соотношения:

i_{a ном} ³ i_at,

где i_{a ном} = - номинальное значение апериодической составляющей тока отключения, кА;

b_н - нормированное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения;

i_at - апериодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя, кА

Если расчетное значение апериодической составляющей тока КЗ превышает номинальное значение, а периодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя меньше номинального тока отключения, то следует сопоставить условные значения полных токов, а именно:

.

Расчетное время отключения выключателя t или t_откл, с, вычисляется как сумма собственного времени отключения выключателя t_{c в откл} и 0,01 с в соответствии с выражением:

t = t_откл = 0,01 + t_{c в откл}.

Собственное время отключения выключателя указывают заводы-изготовители. Его определяют от момента подачи команды на отключение до момента начала размыкания дугогасительных контактов.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельным сквозным токам КЗ:

I_{пр скв} ³ I_п0;

i_{пр скв} ³ i_уд,

где I_{пр скв} - начальное действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока, кА;

i_{пр скв} - наибольший пик предельного сквозного тока, кА.

Условия проверки выключателя на термическую стойкость зависит от соотношения между t_тер - предельно-допустимым временем воздействия нормированного тока термической стойкости и расчетным временем отключения выключателя t_откл, определяющим длительность термического воздействия токов КЗ на выключатель. Если t_тер ³ t_откл, то условие проверки выключателя на термическую стойкость имеет вид:

,

где I_тер - номинальный ток термической стойкости выключателя (равный, как правило, I_{откл ном});

B_к - интеграл Джоуля с пределами интегрирования 0 - , кА²×с.

Если t_откл ³ t_тер, то условие проверки выключателя на термическую стойкость:

.

Разъединители выбираются по следующим условиям:

;

I_{норм расч};

k_пI_ном ³ I_{прод расч} = I_{раб нб};

i_дин ³ i_уд;

,при t_тер ³ t_откл и ,приt_откл ³ ³ t_тер.