5. Выбор аппаратов (высоковольтные выключатели, разъединители разрядники).
Выключатель – это аппарат, предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения в нормальных и аварийных режимах.
Разъединителем называется аппарат, предназначенный для отключения и включения цепей высокого напряжения при отсутствии в них тока. При ремонтных работах разъединителем создается видимый разрыв между токоведущими частями, оставшимися под напряжением, и токоведущими частями аппарата, выведенного в ремонт.
Разрядники или ограничители перенапряжений предназначены для защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений.
Как было отмечено выше выбор аппаратов, токоведущих частей и т. п. осуществляется на основании рассчитанных выше трехфазных токов КЗ.
Для цепей напряжения 330 кВ в качестве выключателей, как было отмечено выше , возьмем высоковольтные элегазовые выключатели ВГУ-330Б-40/3150У1 [2, стр.243]. В качестве разъединителей для цепей 330 кВ. возьмем разъединители РНД-330/3200 У1 [2, стр.276]. Основные параметры выбранных электрических аппаратов, приведем в таблице 5. 1 вместе с их выбором.
В качестве ограничителей перенапряжений для цепей 330 кВ принимаем ограничители перенапряжений с полимерной внешней изоляцией ОПН-330У1 [2, стр.366].
Таблица 5. 1. Расчетные и каталожные данные выключателей и разъединителей цепей 330 кВ.
|
Параметры |
Расчетные величины |
Номинальные (каталожные) величины разъед РНД-330/3200 У1 |
Номинальные (каталожные) величины выключателя ВГУ-330Б-40/3150У1 |
Условия для выбора и проверки |
|
Номинальное напряжение, кВ |
Uр.макс=340 |
Uн=330(363) |
Uн=330(363) |
Uн≥Uр.макс |
|
Номинальный ток, А |
Iр.макс=280 |
Iн=3200 |
Iн=3150 |
Iн≥Iр.макс |
|
Номинальный ток отключения, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iпt=7,194
√2∙Iпt+iаt=√2∙7,194+3,932= =14,106 |
|
Iн.откл=40
√2∙Iн.откл∙(1+βн) = =√2∙40∙1,36= =76,93 |
Iн.откл≥Iпt
√2∙Iн.откл∙(1+βн)≥ ≥√2∙Iп t+iаt |
|
Номинальный ток динамической стойкости, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iп0=7,2262
iу=18,55 |
iмакс=100 |
Iдин.с=40,0
iмакс=102 |
Iдин.с≥Iп0
iмакс≥iу |
|
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с |
Вк=I2п0∙(tоткл+Ta)=(7,2262)2∙ (0,1+0,04+0,04)=9,399 |
I2t∙tt=(40)2∙3= =4800 |
I2t∙tt=(40)2∙2= =3200 |
I2t∙tt≥Вк |
В таблице 5. 1 максимальный рабочий ток определен по мощности автотрансформатора (то есть максимальная мощность которую он может пропустить от энергосистемы): Iр.макс=160∙103/(√3∙330)=280А.
В качестве выключателей для цепей 110 кВ возьмем элегазовые выключатели ВЭК-110-40/2000У1 [2, стр.243]., а в качестве разъединителей разъединители РНД-110/2000У1 [2, стр.272], каталожные параметры которых приведем в таблице их выбора приведенной ниже (табл. 5. 2).
В качестве ограничителей перенапряжения для цепей 110 кВ возьмем ограничители перенапряжений марки ОПН-110У1 [2, стр.366].
Таблица 5. 2. Расчетные и каталожные данные выключателей и разъединителей цепей 110 кВ.
|
Параметры |
Расчетные величины |
Номинальные (каталожные) величины разъед. РНД-110/1250 У1 |
Номинальные (каталожные) величины выключателя ВЭК-110-40/1250 У1 |
Условия для выбора и проверки |
|
Номинальное напряжение, кВ |
Uр.макс=115 |
Uн=110 |
Uн=110 |
Uн≥Uр.макс |
|
Номинальный ток, А |
Iр.макс=988 |
Iн=1250 |
Iн=1250 |
Iн≥Iр.макс |
|
Номинальный ток отключения, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iпt=12,628
√2∙Iп t+iаt=√2∙12,628+10,647=22,226 |
|
Iн.откл=40
√2∙Iн.откл∙(1+βн)= =√2∙40∙1,36= =93,34 |
Iн.откл≥Iпt
√2∙ Iн.откл∙(1+βн)≥ ≥√2∙Iп t+iаt |
|
Номинальный ток динамической стойкости, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iп0=12,896
iу=31,315 |
iмакс=100 |
Iдин.с=40
iмакс=102 |
Iдин.с≥Iп0
iмакс≥iу |
|
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с |
Вк=I2п0∙(tоткл+Ta)=(12,896)2∙(0,1+0,04+0,26)= =66,523 |
I2t∙tt=(40)2∙1= =1600 |
I2t∙tt=(40)2∙2= =3200 |
I2t∙tt≥Вк |
В таблице 5. 2 максимальный рабочий ток определен по максимальной мощности нагрузки на стороне СН (110кВ): Iр.макс=160∙103/(√3∙110∙0,85)=988 А
Выберем секционный выключатель на потребительском КРУ , которые принимаются на основании рассчитанного выше трехфазного тока КЗ в точке К-3, для этого возьмем вакумный выключатели ВВЭ-10-31,5/2000 У3 [2, стр.232].
Таблица 5. 3. Расчетные и каталожные данные выключателей цепей 10,5кВ.
|
Параметры |
Расчетные величины |
Номинальные (каталожные) величины выключателя ВВЭ-10-20/1000 У3 |
Условия для выбора и проверки |
|
Номинальное напряжение, кВ |
Uр.макс=10,5 |
Uн=10(12) |
Uн≥Uр.макс |
|
Номинальный ток, А |
Iр.макс=849
|
Iн=1000 |
Iн≥Iр.макс |
|
Номинальный ток отключения, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iпt=8,739
√2∙Iп t+iаt=√2∙8,739+6,525=18,884 |
Iн.откл=20
√2∙Iн.откл∙(1+ βн)= =√2∙20∙1,4= =39,6 |
Iн.откл≥Iпt
√2∙ Iн.откл∙(1+βн)≥ ≥√2∙Iп t+iаt |
|
1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iп0=8,739
iу=23,649 |
Iдин.с=20
iмакс=52 |
Iдин.с≥Iп0
iмакс≥iу |
|
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с |
Вк=I2п0∙(tоткл+Ta)=(8,739)2∙(1,2+0,15)= =103,099 |
I2t∙tt=(20)2∙3= =1200 |
I2t∙tt≥Вк |
Номинальный
ток динамической стойкости, кА:
В таблице 5. 2 максимальный рабочий ток определен по половине мощности нагрузки на стороне НН так как трансформаторы с ращепленной вторичной обмоткой (10кВ): Iр.макс=(25/2)∙103/(√3∙10∙0,85)=849 А;
Для цепей генераторов Г1, Г2 . Для данных цепей в качестве выключателей возьмем выключатели серии МГУ-20-90/9500 У3 [2, стр.235]. , а в качестве разъединителей –разъединители серии РВРЗ-20/8000 У3 [2, стр.266]. Выбор данных аппаратов приведем в таблице 5. 4.
Таблица 5. 4. Выбор выключателей и разъединителей для цепей генераторов Г1, Г2 .
|
Параметры |
Расчетные величины |
Номинальные (каталожные) величины разъед. РВРЗ-20/8000 У3 |
Номинальные (каталожные) величины выключателя МГУ-20-90/9500 У3 |
Условия для выбора и проверки |
|
Номинальное напряжение, кВ |
Uр.макс=18 кВ |
Uн=20 |
Uн=20 |
Uн≥Uр.макс |
|
Номинальный ток, А |
Iр.макс=6037,6 (Iр.макс=160∙103/(√3∙18∙0,85∙0,95)=6355,4 |
Iн=8000 |
Iн=9500 |
Iн≥Iр.макс |
|
Номинальный ток отключения, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iпt=49,09 √2∙Iп t+iаt=√2∙49,09+26,136=95,56 |
|
Iн.откл=90
√2∙Iн.откл∙(1+ βн)= =√2∙90∙1,2= =152,74 |
Iн.откл≥Iпt
√2∙ Iн.откл∙(1+βн)≥ ≥√2∙Iп t+iаt |
|
Номинальный ток динамической стойкости, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iп0=53,736
iу=145,139 |
iмакс=320 |
Iдин.с=105
iмакс=300 |
Iдин.с≥Iп0
iмакс≥iу |
|
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с |
Вк=I2п0∙(tоткл+Ta)=(53,736)2∙(0,3+0,2+0,267)= =2214,76 |
I2t∙tt=(125)2∙4= =62500 |
I2t∙tt=(90)2∙4= =32400 |
I2t∙tt≥Вк |
Для питающей линии НН (10кВ) выбираем шкафы КРУ выкатного исполнения К-ХХVІІ c вакумным выключателем ВВЭ-10-31,5/2000 У3, а на потребительские линии шкафы КРУ выкатного исполнения К-ХХVІ c маломасленным выключателем ВМПЭ-М-10-630 У3.
Расчетные условия и технические данные выключателей приведены в таблице 5.5-5.6.
Таблица 5. 5. Расчетные и каталожные данные по выбору выключателей .
|
Параметры |
Расчетные величины |
Номинальные (каталожные) величины выключателя ВВЭ-10-20/1000 У3 |
Условия для выбора и проверки |
|
Номинальное напряжение, кВ |
Uр.макс=10,5 |
Uн=10(12) |
Uн≥Uр.макс |
|
Номинальный ток, А |
Iр.макс=1698
|
Iн=2000 |
Iн≥Iр.макс |
|
Номинальный ток отключения, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iпt=8,739
√2∙Iп t+iаt=√2∙8,739+6,525=18,884 |
Iн.откл=35
√2∙Iн.откл∙(1+ βн)= =√2∙35∙1,4= =62,367 |
Iн.откл≥Iпt
√2∙ Iн.откл∙(1+βн)≥ ≥√2∙Iп t+iаt |
|
1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iп0=8,739
iу=23,649 |
Iдин.с=35
iмакс=80 |
Iдин.с≥Iп0
iмакс≥iу |
|
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с |
Вк=I2п0∙(tоткл+Ta)=(8,739)2∙(1,2+0,15)= =103,099 |
I2t∙tt=(35)2∙3= =2976,75 |
I2t∙tt≥Вк |
Номинальный
ток динамической стойкости, кА:
Таблица 5. 6. Расчетные и каталожные данные по выбору выключателей .
|
Параметры |
Расчетные величины |
Номинальные (каталожные) величины выключателя ВМПЭ-10-630 У3 |
Условия для выбора и проверки |
|
Номинальное напряжение, кВ |
Uр.макс=10 кВ
|
Uн=10(12) |
Uн≥Uр.макс |
|
Номинальный ток, А |
Iр.макс=339,2 (Iр.макс=5000/ /(√3∙10∙0,85)=339,2 А)
|
Iн=630
|
Iн≥Iр.макс |
|
Номинальный ток отключения, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iпt1=18,375; Iпt2=10,97
√2∙Iп t1+iаt1=28,74; √2∙Iп t2+iаt2=28,72 |
Iн.откл=31,5
√2∙Iн.откл∙(1+ βн)= =√2∙31,5∙1,32= =58,8 |
Iн.откл≥Iпt
√2∙ Iн.откл∙(1+βн)≥ ≥√2∙Iп t+iаt |
|
Номинальный ток динамической стойкости, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iп01=21,489; Iп02=10,97
iу1=54,569; iу2=29,93 |
Iдин.с=31,5
iмакс=80 |
Iдин.с≥Iп0
iмакс≥iу |
|
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с |
Вк1=I2п01∙(tоткл+Ta1)= =(21,489)2∙(0,1+0,025+ +0,05)=80,81; Вк2=I2п02∙(tоткл+Ta2)= =(10,97)2∙(0,1+0,025+ +0,125)=30,1 |
I2t∙tt=(31,5)2∙4= =3969 |
I2t∙tt≥Вк |
Выберем выключатель за рабочим трансформатором собственных нужд . Для данных цепей в качестве выключателей возьмем выключатели серии ВВЭ-6-20/1000 У3 устанавливаемый в шкафе КРУ выкатного исполнения К-ХХVІІ . Расчетные условия и технические данные выключателей приведены в таблице 5.7
Таблица 5. 7. Расчетные и каталожные данные по выбору выключателей .
|
Параметры |
Расчетные величины |
Номинальные (каталожные) величины выключателя ВВЭ-10-20/1000 У3 |
Условия для выбора и проверки |
|
Номинальное напряжение, кВ |
Uр.макс=6,3 |
Uн=6(7,2) |
Uн≥Uр.макс |
|
Номинальный ток, А |
Iр.макс=1540
(Iр.макс=16000/(√3∙6)=1540 А)
|
Iн=2000 |
Iн≥Iр.макс |
|
Номинальный ток отключения, кА: 1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iпt=15,25
√2∙Iп t+iаt=√2∙15,25+2,95=21,57 |
Iн.откл=35
√2∙Iн.откл∙(1+ βн)= =√2∙35∙1,4= =62,367 |
Iн.откл≥Iпt
√2∙ Iн.откл∙(1+βн)≥ ≥√2∙Iп t+iаt |
|
1)симметричный (эффективное знач.) 2)асимметричный (максимальное значение) |
Iп0=22,994
iу=55,953 |
Iдин.с=35
iмакс=80 |
Iдин.с≥Iп0
iмакс≥iу |
|
Номинальный тепловой импульс (термическая стойкость), кА2∙с |
Вк=I2п0∙(tоткл+Ta)=(22,994)2∙(1,2+0,15)= =713,78 |
I2t∙tt=(35)2∙3= =2976,75 |
I2t∙tt≥Вк |
Номинальный
ток динамической стойкости, кА:
За пускорезервным трансформатором собственных нужд выбираем выключатели серии ВВЭ-6-20/2500Т3 устанавливаемый в шкафе КРУ выкатного исполнения К-ХХVІІ с номинальным током Iн=2500 ( остальные характеристики которого аналогичны характеристикам выключателя ВВЭ-6-20/2000 У3 см. таблицу 5.7)
На отходящие линии
устанавливаются аппараты высокочастотной
обработки (конденсаторы связи, фильтры
присоединения и заградители) отдельных
фаз для образования каналов связи
проводам ЛЭП. Конденсатор связи создает
путь для токов высокой частоты от
приемопередатчика в линию и одновременно
отделяет последний от высокого напряжения
промышленной частоты линии. На линиях
110 кВ устанавливаем два бумажно-масленных
конденсатора типа
,а
на линиях 330 кВ – четыре.
Фильтр присоединения согласовывает входное сопротивление высокочастотного кабеля с входным сопротивлением линии и соединяетконденсатор связи с землёй, образуя, таким образом, замкнутый контур для токов высокой частоты. На линии 110 и 330 установливаем фильтр присоединения ОФП-4.
Заградитель преграждает выход токов высокой частоты за пределы линии. На линии 110 и 330 установливаем заградители ВЗ-500.