5.3.2. Выбор выключателей и разъединителей

Выберем выключатели в цепи генераторов 63 МВт.

Генераторные выключатели увеличивают надёжность электроснабжения потребителей собственных нужд. Кроме того, генераторные выключатели позволяют избежать серьезных повреждений трансформаторов в случае КЗ внутри бака. Это объясняется тем, что при КЗ внутри трансформатора ток дуги поддерживается как энергосистемой со стороны ВН, так и генератором. При этом ток от системы будет отключен выключателем со стороны ВН, но генератор будет поддерживать ток дуги до снятия возбуждения. Обычно это время составляет несколько секунд. Именно это может привести к повреждению бака трансформатора, так как давление газов в трансформаторе продолжает нарастать. И даже если ток подпитки от генератора мал по сравнению с током, поступавшим со стороны системы, развозбуждение генератора наступает слишком поздно, чтобы избежать серьезных повреждений трансформатора.

Еще одним режимом, влияющим на работоспособность электростанции, является случай ошибочной синхронизации или режим рассогласования фаз по углу. Возникающие в результате токи КЗ могут сопровождаться задержкой перехода тока через ноль. Это создает определенные проблемы для обычных выключателей, установленных на стороне ВН, и в ряде случаев срабатывание выключателей замедляется или даже блокируется. В этой связи при операциях по синхронизации предпочтительно использовать генераторные выключатели, так как они специально спроектированы для работы в таких режимах. В любом случае наличие генераторного выключателя обеспечивает резервирование выключателя, установленного со стороны ВН, в случае его отказа, что повышает надежность работы энергоблока.

В качестве генераторных выключателей могут быть установлены маломасляные выключатели отечественного производства или же вакуумные или элегазовые выключатели зарубежных производителей на большие номинальные токи. Однако масло как дугогасящая и изолирующая среда требует частого контроля и вмешательства персонала. По этой причине желательно установить на генераторном напряжении герметичные элегазовые или вакуумные выключатели

Произведём выбор выключателей в цепи генераторов 63 МВт блочного трасформатора. Максимальный рабочий ток в цепи генераторов 63 МВт:

.

Сопротивление генератора 63 МВт в именованных единицах:

.

Таблица 24. Выбор выключателей генераторов 63 МВт блочного трансформатора

Условия проверки	Расчетные данные	Данные по выключателю 3AH3
при :
;	;	;

Таким образом, выбранные выключатели проходят по всем условиям и пригодны к установке в цепи генераторов 63 МВт блочного трансформатора.

В цепи генераторов 63 МВт на ГРУ, в цепи секционных реакторов, в цепи РТСН и ТСН также можно установить эти выключатели. К установке также примем выключатели 3AH3 фирмыSiemens. Однако расчётные условия для проверки будут выглядеть несколько иначе:

Таблица 25. Выбор выключателей в цепи генераторов 63 МВт на ГРУ, в цепи секционного реактора, в цепи РТСН и ТСН

Условия проверки	Расчетные данные	Данные по выключателю 3AH3
при :
;	;	;

Таким образом, выбранные выключатели проходят по всем условиям и пригодны к установке в цепи секционных реакторов на ГРУ.

Выберем выключатели в цепи НН автотрансформаторов связи. Максимальный рабочий ток в одной ветви НН трансформатора, как уже было пояснено ранее, возникает при отключении одного трансформатора связи и равен 2·= 9126,864 А. Вновь примем к установке вакуумные выключатели 3AH3 фирмыSiemens.Поскольку уровни токов КЗ и величина теплового импульса в цепи НН трансформатора связи получаются ниже, чем в цепи секционного реактора и в цепи генератора 63 МВт (см. таблицы ранее), то таблицу с результатами проверки выключателей приводить не будем, поскольку они однозначно пригодны к установке в данной цепи.

Теперь произведём выбор разъединителей на напряжения 6-10 кВ.

В цепи генераторов 63 МВт, в цепи секционных реакторов, на стороне НН автотрансформаторов связи и в цепи постараемся выбрать однотипные разъединители, поскольку, как уже было сказано, выбор однотипного оборудования имеет значительные преимущества, даже несмотря на некоторую переплату в случае, если номинальные параметры оказываются выше параметров сети.

Выберем разъединители РВП20/12500У3. Проверим выбранный разъединитель по наиболее тяжёлым условиям установки.

Таблица 26. Выбор разъединителей на напряжения 6-10 кВ

Условия проверки	Расчетные данные	Данные по разъединителю РВП-20/12500У3
;

Таким образом, выбранные разъединители проходят по всем условиям и пригодны к установке в цепи генераторов 63 МВт, в цепи секционных реакторов, в цепи НН автотрансформаторов связи.

Следует оговориться о том, как производился выбор выключателей и разъединителей на ГРУ. При их выборе предполагалось, что секционные выключатели при КЗ на выводах одного из генераторов включены, таким образом, точка КЗ была электрически неудалённой относительно других генераторов на ГРУ. Если же в нормальном режиме держать секционные выключатели отключенными или осуществлять каскадное отключение при коротком замыкании, то есть в первую очередь производить отделение источников, питающих точку КЗ, а уже затем отключать повреждённый участок, то значения токов КЗ могут быть значительно ниже. Однако в курсовом проекте были приняты наиболее тяжёлые, но в то же время весьма вероятные условия, при которых происходит КЗ. В случае раздельной работы источников и применения каскадного отключения КЗ может быть значительно увеличен ресурс установленных выключателей по отключению токов короткого замыкания.