Выбор коммутационных аппаратов (выключателей и разъединителей)

4    ВЫБОР КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ

К коммутационным аппаратам относят выключатели, разъединители, отделители, короткозамыкатели, выключатели нагрузки.

    Выключатели выбираются по следующим условиям:

1. По напряжению установки:

                                                                     U_уст≤U_{ном ,}                                                                                                    (4.1)                                                                                                                    

    где U_уст – напряжение установки, кВ;

           U_ном – номинальное напряжение аппарата, кВ.

2. По рабочему утяжеленному току:

                                                               I_раб.ут≤I_ном ,                                                           (4.2)

    где  I_раб.ут – рабочий утяжеленный ток, А;

      I_ном – номинальный ток аппарата, А.

3. По отключающей способности:

                                                              I_по≤ I_{ном.откл ,}                                                                                        (4.3)

    где  I_кз – сверхпереходной ток короткого замыкания;

        I_{ном.откл} – номинальный ток отключения выключателя.           

4. Выбранный выключатель проверяем:

1)На электродинамическую стойкость:

                                                  i_у≤i_{.дин ,}                                                                                                             (4.4)

     где  i_у – ударный ток КЗ, кА;

                  i_дин – действующее значение тока электродинамической стойкости, кА.

            2) На термическую стойкость к токам КЗ:

                                                  В_к≤I_т²·t_т ,                                                                      (4.5)

     где  В_к – тепловой импульс тока КЗ, определяется по формуле:

                                                  В_к=I_кз²·(t_откл+T_a),                                                         (4.6)

     где  I_кз – ток КЗ, кА;

            t_откл – время отключения тока КЗ, с;

            T_a – постоянная времени, с;

            I_т  – предельный ток термической стойкости, кА;

            t_т – время протекания предельного тока термической   стойкости, с.

Выбираем выключатели со всех сторон, а затем результаты сводим в таблицы.

Для высокой стороны(330 кВ):

- рабочий утяжеленный ток:

,

- тепловой импульс:

В_к=3,06²·(0,03+1,8)=16,88кА²·с

Таблица 4.1 - Выбор выключателей со стороны высокого напряжения

Параметры установки	Условие выбора	Номинальные параметры
Uуст=330кВ	Uуст≤Uном	Uном=330кВ
Iраб.ут=437А	Iраб.ут≤Iном	Iном=3150А
Iкз=3,06кА	Iкз≤Iдин	Iоткл = 40кА
iуд=7,62кА	iуд≤iдин	iдин=102кА
Вк=16,88кА2·с	Вк≤Iт2·tт	Iт2·tт=402∙3=4800кА2·с

К установке окончательно принимаем выключатель ВГГ-330-40/3150У1([2], прил. П.5).

Для средней стороны(110 кВ):

- рабочий утяжеленный ток:

,

- тепловой импульс:

В_к=5,94²·(0,03+1,8)=63,6 кА²·с.

Таблица 4.2 - Выбор выключателей со стороны среднего напряжения

Параметры установки	Условие выбора	Номинальные параметры
Uуст=110кВ	Uуст≤Uном	Uном=110кВ
Iраб.ут=788А	Iраб.ут≤Iном	Iном=2500А
Iкз=5,94кА	Iкз≤Iдин	Iоткл = 40кА
iуд=13,72кА	iуд≤iдин	iдин=102кА
Вк=63,6кА2·с	Вк≤Iт2·tт	Iт2·tт=1402∙3=58800кА2·с

К установке окончательно принимаем выключатель ВГТ-110-40/2500У1([2], прил. П.5).

Для  стороны(35 кВ): выбираем три типа выключателей:

А) за трансформатором:

- рабочий утяжеленный ток:

,

- тепловой импульс:

В_к=8,75²·(0,03+1,8)=138,04 кА²·с.

Таблица 4.3 - Выбор выключателей со стороны 35кВ за трансформатором

Параметры установки	Условие выбора	Номинальные параметры
Uуст 35=кВ	Uуст≤Uном	Uном=35кВ
Iраб.ут=1651А	Iраб.ут≤Iном	Iном=2000А
Iкз=8,75кА	Iкз≤Iдин	Iоткл = 40кА
iуд=19,72кА	iуд≤iдин	iдин=40кА
Вк=138,04кА2·с	Вк≤Iт2·tт	Iт2·tт=402* 4=6400кА2·с

К установке окончательно принимаем выключатель ВВУ-35А-40/2000 У1 ([2], прил. П.4).

Б) секционный выключатель:

- рабочий утяжеленный ток:

,

- тепловой импульс:

В_к=8,75²·(0,03+1,8)=138,04 кА²·с.

Таблица 4.4 – Выбор секционного выключателя со стороны напряжения 35кВ

Параметры установки	Условие выбора	Номинальные параметры
Uуст =35кВ	Uуст≤Uном	Uном=35кВ
Iраб.ут=826А	Iраб.ут≤Iном	Iном=1000А
Iкз=8,75кА	Iкз≤Iдин	Iоткл = 50кА
iуд=19,72кА	iуд≤iдин	iдин=50кА
Вк=138,04кА2·с	Вк≤Iт2·tт	Iт2·tт=252∙3=1875кА2·с

К установке окончательно принимаем выключатель ВВСБ-35 ([2], прил. П.6).

В) выключатели на отходящих линиях:

- рабочий утяжеленный ток:

,