Выбор высоковольтного и низковольтного электрооборудования и токоведущих частей

Глава 4

Выбор высоковольтного и низковольтного электрооборудования и токоведущих частей

4.1 Общие сведения

Условия эксплуатации высоковольтного и низковольтного электрооборудования и токоведущих частей различны и могут быть сведены к трём режимам:

– нормальный длительный;

– перегрузки;

– короткого замыкания.

Надёжная работа электрооборудования обеспечивается в нормальном длительном режиме правильным его выбором по номинальным условиям, при перегрузке – ограничением величины и длительности перегрузок, схемными решениями и защитой, в режиме короткого замыкания – соответствием выбранных параметров устройств по условиям термодинамической устойчивости и ограничением токов КЗ, схемными решениями и защитой.

В комплекс номинальных условий входят не только номинальные ток и напряжение, а и все условия механического режима, окружающей среды, рода установки и высоты над уровнем моря, особенностей режима, для которых спроектирован выбираемый аппарат.

При проверке на электродинамическую и термическую устойчивость следует выбирать наиболее тяжёлый, но реальный, режим КЗ. Если выбирается коммутационная аппаратура (выключатели, предохранители, выключатели нагрузки и т.д.), то в этом же режиме проверяется способность аппаратуры отключать ток или мощность КЗ в расчётный момент времени без механических и электрических повреждений.

При равных условиях выбора предпочтение отдаётся электрооборудованию, отвечающему требованиям технической целесообразности и имеющему лучший экономический эффект.

4.2 Выбор и проверка высоковольтных выключателей напряжения

Выключатели предназначены для включения или отключения электрических цепей или их переключением под нагрузкой в результате действий оператора, автоматики или защиты. Они выбираются по номинальному току и напряжению, типу, роду установки и проверяются по термодинамической устойчивости и отключающей способности в режиме КЗ. В случае нескольких вариантов предпочтение отдаётся более экономичному выключателю.

Выбор выключателя по типу и роду установки зависит от конструктивных особенностей проектируемой подстанции или распределительных устройств (РУ). Для внутренней установки на стенах, металлических конструкциях РУ, для ячеек комплектных распределительных устройств стационарных (КСО) и подвижных (КРУ) применяются преимущественно малообъёмные масляные выключатели типов ВМГ-133 (выключатель трёхфазный масляный горшковый с тремя баками дугогасительных камер из котельной стали в виде горшков), ВМП-10 (выключатель трёхфазный масляный подвесной с тремя дугогасительными камерами в виде пластмассовых или металлических баков), ВМП-10К и ВМК-35А или Б (выключатель трёхфазный масляный колонковый без или с выкатной тележкой) и др. При проектировании РУ на генераторном напряжении, больших номинальных токах и внутренней установке выбираются генераторные маслообъёмные масляные выключатели типов МГГ-10, ВМГ-20 и др., отличающиеся от предыдущих выключателей количеством дугогасительных камер (шесть – по два на фазу) и некоторыми конструктивными особенностями. В закрытых РУ нашли применение и воздушные выключатели ВВ-15.

Для открытых распределительных устройств и подстанций на напряжение 35, 110, 220, 500, 750 кВ используются многообъёмные масляные выключатели типов МКП-35/110/220/500 (масляный трёхфазный камерный подстанционный), У-110 (с дугогасящей камерой двукратного разрыва с шунтом и компенсирующим устройством), а также воздушные выключатели типов ВВН-35/110/220/500/750, ВНВ-500, ВВБ-500 и др.

У каждого из выключателей есть свои особенности, отмеченные в паспорте аппарата и определяющие целесообразность его применения в соответствующих условиях работы.

Формулы и обозначения при выборе и проверке выключателей как аппаратов приведены в табл. 4.1.

В таблице приняты обозначения рабочих режимов:

 – номинальное напряжение рабочей установки, кВ;

 – превышение рабочего напряжения над номинальным, кВ;

 – рабочий ток установки, кА;

 – расчётные ток и мощность отключения при трёхфазном КЗ и действительном времени  кА и МВА;

 – расчётный ударный ток КЗ в том же режиме, кА;

 – поправочный коэффициент снижения отключающей способности при использовании АПВ;

 – номинальное время термической устойчивости, с.

Таблица 4.1

Выбор выключателей напряжения при U>1000В

Пример 4.1 Выбрать масляный выключатель для АЭП генераторного напряжения 10 кВ, i_у=40 кА;

I^``=I_nt=I_∞=14 кА, I_н=1600 А и t=0,5 с.

Решение:

а) по номинальным условиям выбираем масляный генераторный выключатель МГГ-10 с данными U_н.а.=10 кВ, I_н.а.=2000 А.