Меню

Выбор высоковольтного оборудования это



Выбор высоковольтного оборудования по расчетным тока короткого замыкания

Электродинамические и термические действия токов короткого замыкания. Ограничение токов короткого замыкания

Электродинамические действия токов КЗ. При коротких замыканиях в результате возникновения ударных токов КЗ в шинах и других конструкциях распределительных устройств возникают электродинамические усилия, создающие изгибающие моменты и, следовательно, механические напряжения в металле, которые должны быть меньше максимально допустимых напряжений для данного металла.

Электродинамическое действие ударного тока КЗ при трехфазном коротком замыкании определяется силой взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока iу. Наибольшая сила F (З) (кгс), действующая на шину средней фазы при условии расположения проводников (шин) в одной плоскости:

где – коэффициент, учитывающий несовпадение мгновенных значений

ударного тока в фазах;

l, а – длина и расстояние между токоведущими частями, см.

Рассматривая шину как равномерно нагруженную многопролетную балку, получаем выражение изгибающего момента (кгс×см), создаваемого ударным током

Тогда наибольшее напряжение в металле при изгибе

где l – расстояние между опорными изоляторами, см;

а – расстояние между осями шин смежных фаз, см;

W – момент сопротивления, см 3 .

При расположении шин плашмя (см. рис. 1, а)

При расположении шин на ребро (см. рис. 1, б)

Расчетные величины напряжений в шине σр должны быть меньше допустимых напряжений σдоп.

Рис. 1. Расположение шин на изоляторах:

а – плашмя; б – на ребро

Термические действия токов КЗ. Токоведущие части, в том числе и кабели, при коротких замыканиях могут нагреваться до температуры, значительно большей, чем при нормальном режиме. Чтобы токоведущие части были термически устойчивы к токам КЗ, величина расчетной температуры τр должна быть ниже допустимой температуры τдоп для данного материала.

За действительное время протекания тока КЗ принимается суммарное время действия защиты tз и выключающей аппаратуры tвыкл:

При проверке токоведущих частей на термическую устойчивость обычно пользуются понятием приведенного времени tпр, в течение которого установившийся ток КЗ I¥ выделяет то же количество тепла, что и изменяющийся во времени ток КЗ, за действительное время t.

Рис. 2. Кривые приведенного времени периодической составляющей

тока КЗ при питании от генератора с АРВ

Приведенное время определяется составляющими времени периодической и апериодической составляющих тока КЗ:

Величину tпр.п при действительном времени t пр.р = f (b²) (см. рис. 2), где

При действительном времени t >5с величина tпр.п = tпр.5 + tпр,а. приведенное время для t = 5с. Приведенное время апериодической составляющей

При действительном времени t пр.а не учитывается. Расчет на термическую устойчивость токоведущих частей производится по кривым нагрева различных металлов, представляющих зависимость (см. рис. 3)

где j = I/s – плотность тока, А/мм 2 ;

tпр – приведенное время действия тока КЗ, с.

Если определены величины I¥ и tпр, то, зная максимально допустимую температуру для данного металла , по указанным кривым нагрева находят величину А = (I¥/s) 2 tпр, откуда определяют сечение проводника s.

Если известна также начальная температура нагрева проводника до короткого замыкания (τнач), то по тем же кривым нагрева для температуры τнач определяется величина Анач. Обозначим через Ак величину, пропорциональную полному количеству тепла, выделяемого в проводнике после короткого замыкания. Тогда

Рис. 3. Кривые нагрева токоведущих частей при коротких замыканиях

Сечение кабеля на термическую устойчивость для трехфазного КЗ проверяется как

где с = Ак – Анач – коэффициент, соответствующий разности выделенного тепла в

проводнике после и до короткого замыкания.

Он имеет следующие значения: для кабелей напряжением 6-10кВ с медными жилами – 141; с алюминиевыми жилами – 85; для алюминиевых шин – 88; для медных шин – 171; для стальных шин – 60.

Ограничение токов КЗ. При питании электроустановок промышленных предприятий от мощных энергосистем приходится значительно повышать сечение токоведущих частей и габариты аппаратов, выбирать их по условиям нормального режима, а также динамической и термической устойчивости. Это увеличивает капитальные затраты и расход цветного металла. Ограничение величины токов КЗ является одним из способов уменьшения стоимости сооружения и эксплуатации электрических установок. Наиболее распространенными способами ограничения токов КЗ являются:

а) раздельная работа трансформаторов и питающих линий;

б) включение в сеть дополнительных сопротивлений-реакторов;

в) применение трансформаторов с расщепленными обмотками.

Наибольшее применение находит установка реакторов на линиях потребителей, подключаемых непосредственно на шины электрических станций, а также на районных подстанциях большой мощности, питающих маломощные заводские подстанции. Схемы электрических соединений для ограничения токов КЗ в цепи генераторов, на сборных шинах станций и подстанций, на отходящих от электростанций и подстанции линиях.

Выбор аппаратов и токоведущих частей

Токоведущие части (шины, кабели) и все виды аппаратов (выключатели, разъединители, предохранители, измерительные трансформаторы, применяемые для электроустановок) должны выбираться в соответствии с вычисленными максимальными расчетными величинами (токами, напряжениями, мощностями отключения) для нормального режима и короткого замыкания. Для их выбора производится сравнение указанных расчетных величин с допускаемыми значениями для токоведущих частей и высоковольтного оборудования. Составляется таблица сравнения указанных расчетных и допустимых величин. При этом для обеспечения надежной безаварийной работы расчетные величины должны быть меньше допустимых.

Выбор шин и изоляторов. Шины распределительных устройств выбираются по номинальным параметрам, соответствующим нормальному режиму и условиям окружающей среды, и проверяются режим короткого замыкания. Наибольшее допустимое при изгибе напряжение σдоп для шин:

медных МТ составляет 1400 кгс/см 2 при t = 300°С;

алюминиевых AT – 700 кгс/см 2 при t = 200°С;

стальных – 1600 кгс/см 2 при t = 400° С.

Изоляторы выбирают на номинальное напряжение и номинальный ток и проверяют на механическую нагрузку при коротких замыканиях. Расчетная нагрузка (кгс) на опорные изоляторы Полученное значение Fp не должно превышать 60% от разрушающей грузки для данного типа изолятора.

Пример 1. Выбрать и проверить шины на динамическую устойчивость к токам КЗ при расчетном токе нагрузки Iн = 1200А, ударном токе iу = 50кА; шины установлены на изоляторах плашмя с расстоянием между фазами а = 350мм и расстоянием между изоляторами в пролете l = 1300мм.

Решение. Выбираем по расчетному току шины алюминиевые размером (80х8)мм 2 с допустимой токовой нагрузкой 1320А. Момент сопротивления шин при установке их плашмя W = bh 2 /6 = 0,8·8 2 /6 = 8,54см 3 . Расчетное напряжение металле шин по формуле (3)

Причем σр доп, т.е. 250 2, и поэтому шины динамически устойчивы.

Выбор кабелей. Кабели, как и шины, выбираются по номинальным параметрам (ток, напряжение) и проверяются на термическую устойчивость при коротких замыканиях.

Максимально допустимыми кратковременными температурами нагревa при коротких замыканиях считаются: для силовых кабелей до 10кВ с медными жилами и бумажной изоляцией 200°С; для силовых кабелей до 10кВ с алюминиевыми жилами 200°С; для силовых кабелей на 20-110кВ с медными жилами 220°С; для медных 300°С; для шин алюминиевых 200°С.

Читайте также:  Об 277 оборудование барабекус

Проверка сечения кабеля на термическую устойчивость к токам КЗ производится по формуле (10).

Пример 2. Кабель марки ААБ на напряжение 10кВ выбран по расчетному току 95А сечением 35мм 2 . Проверить кабель на термическую устойчивость к токам КЗ при Iк = I¥ = 6500А. Расчетное (приведенное) время действия тока КЗ tпр = tвыкл + tзащ = 0,15 + 4- 0,45 = 0,6с; уточненное значение находят по рисунку 2.

Решение. Определяем минимальное сечение кабеля по термической устойчивости

Следовательно, сечение кабеля 35 мм 2 не удовлетворяет условиям термической устойчивости. Принимаем время действия защиты 0,35с и выбираем кабель сечением 50мм 2 , тогда

Выбранное сечение кабеля (50мм 2 ) отвечает условиям устойчивости.

Выбор реакторов. Производится по расчетному току линий и заданной величине допустимого тока КЗ для рассчитываемой точки схемы. Расчетное сопротивление реактора

где Iном.р, Uном.р – номинальные ток и напряжение реактора;

Iк – величина допустимого тока КЗ для расчетной точки; задается или

принимается по каталогам для устанавливаемой высоковольтной

хб* – относительное базисное сопротивление схемы замещения до точки

установки реактора при токе Iб.

По расчетному значению хр подбирается наиболее соответствующий ему тип реактора, который должен не только ограничивать ток КЗ, но и поддерживать необходимое остаточное напряжение Uост (%) на шинах станции или подстанции:

Выбор высоковольтных выключателей напряжением более 1000В. Производится по номинальным напряжению и току, конструктивному выполнению и месту установки, отключаемым току и мощности.

Высоковольтные аппараты выбираются на основании сравнения каталожных данных с соответствующими расчетными данными, чего составляется сравнительная таблица (см. пример 3).

Условие устойчивости к токам КЗ проверяется сравнением величины отключаемого выключателем тока Iоткл при данном напряжена с действующим током КЗ It для времени t, равном сумме времен срабатывания релейной защиты tз и собственного времени действа выключателя tвыкл.

Практически принимается, что при времени отключения выключателей, равном 0,1с, величина тока It равна начальному значению периодической слагающей тока КЗ I″. Отключающая способноcть выключателя Iоткл или Sоткл будет достаточной, если Sоткл > S» = Sк или Iоткл > I» = Iк. Если Sоткл к, то следует точно проверить отключающую способность выключателя для действительного времени отключения.

Разъединители – аппараты, не предназначенные для отключения токов КЗ, поэтому на отключающую способность они не проверяются.

На термическую устойчивость высоковольтные аппараты проверяются по условию

где It – ток термической устойчивости, допускаемый заводом-изготовителем,

Например, если для высоковольтного выключателя указано I5 = 19кА, то это значит, что данный выключатель выдерживает ток термической устойчивости величиной 19кA в течение 5с.

Исходя из формулы (13), проверим термическую устойчивость аппаратов:

Проверка динамической устойчивости аппаратов производится сравнением iмакс (по каталогу) с iу (по расчету).

Выбор высоковольтных предохранителей. Производится по конструктивному выполнению, номинальным напряжению и току, предельно отключаемым току Iоткл и мощности Sоткл. Условия устойчивости высоковольтных предохранителей к токам КЗ выполняются, если Iоткл ³ I» = Iк и Sоткл > S» = Sк, где Iоткл – наибольший ток, отключаемый предохранителем (по каталогу).

Выбор трансформаторов тока. Выбираются по номинальным току и напряжению, нагрузке первичной и вторичной катушек, классу точности и допускаемой погрешности и проверяются на термическую и динамическую устойчивость к токам КЗ, а также на 10%-ную погрешность в цепях защиты.

Трансформаторы тока выбираются по кратности электродинамической и термической устойчивости (kдин и kt). Электродинамическая устойчивость выполняется, если

где kдин дается в каталогах на трансформаторы тока;

Iном1 – номинальный первичный ток трансформатора тока.

Кратность термической устойчивости kt трансформаторов тока соответствует времени 1с и также дается в каталогах. Условие термической устойчивости трансформатора тока выполняется, если

Номинальная мощность вторичной обмотки трансформатора тока S2 должна быть не менее суммы мощности, потребляемой приборами Sпp и мощности, теряемой в проводах и переходных контактах:

где rпр, rк – сопротивления проводов и контактов.

Сопротивление всех переходных контактов принимается равным 0,1Ом, величина тока I2 = 5А. Таким образом, можно определить сопротивление проводов между трансформатором тока и измерительными приборами

Схема соединения трансформаторов тока. При соединении в неполную звезду двух трансформаторов тока сечение соединительных проводов (мм 2 )

При соединении в полную звезду трех трансформаторов тока сечение (мм 2 )

При установке одного трансформатора тока сечение (мм 2 )

Выбор трансформаторов напряжения. Выбираются по номинальным параметрам, классу точности и нагрузке, определяемой мощностью, которая потребляется катушками электроизмерительных приборов, подключенных к данному трансформатору. Номинальная мощность трансформатора напряжения должна быть равна или больше суммарной активной и реактивной мощности, потребляемой параллельными катушками приборов и реле:

где PΣ = Sпp·cosφпр – суммарная активная мощность, потребляемая катушками

Значения мощностей Pпp, потребляемых параллельными катушками приборов, и их cosφ даются в справочниках.

Пример 3. Выбрать масляный выключатель, разъединитель и трансформатор тока для линии 10кВ, Iмакс = 360А, Iк = 10кА, iy =18кА, tпр = 2,2с.

Решение. Выбираем масляный выключатель типа ВМП-10К на ток 600A, разъединитель типа РВ-10/400, трансформатор тока типа ТПЛМ-10/400-0,5/р с двумя вторичными обмотками (для приборов учета и реле).

Для трансформатора тока типа ТПЛМ-10/400-0,5/Р с двумя вторичными обмотками (для приборов и реле) kдин = 160, kt = 65. Составляем сравнительную таблицу.

Источник

Выбор и проверка высоковольтного оборудования

Электрическое оборудование, аппараты, изоляторы и токоведущие части электроустановок работают в условиях эксплуатации в трех основных режимах: нормальном, перегрузки и в режиме короткого замыкания.

В нормальном режиме надежная работа аппаратов и токоведущих частей обеспечивается правильным выбором их по номинальному напряжению и номинальному току.

В режиме перегрузки надежная работа аппаратов и токоведущих частей электрических установок обеспечивается ограничением величины и длительности повышения напряжения или тока в таких пределах, при которых еще гарантируется нормальная работа электрических установок за счет запаса прочности.

В режиме короткого замыкания надежная работа аппаратов и токоведущих частей обеспечивается соответствующим выбором параметров устройств по условиям термической и электродинамической стойкости.

Электрические аппараты (выключатели, разъединители, предохранители, измерительные трансформаторы), токоведущие части (шины, кабели) должны выбираться в соответствии с вычисленными максимальными расчетными величинами (токами, напряжениями, мощностями отключения) для нормального режима и короткого замыкания. Для их выбора сравнивают указанные расчетные величины с допускаемыми значениями для токоведущих частей и высоковольтного оборудования.

В установках выше 1 кВ по режиму КЗ следует проверять: электрические аппараты, токопроводы и другие проводники, опорные и несущие конструкции для них.

Аппараты (выключатели, разъединители, трансформаторы тока), сборные шины распределительных устройств и кабели проверяются на термическую стойкость по условию, что при прохождении через них тока КЗ их кратковременная температура нагрева не превысит допустимых значений. Завод-изготовитель для каждого вида аппаратов указывает значение тока термической стойкости Iт.у, которую аппарат может выдержать без повреждения в течение всего процесса КЗ.

Читайте также:  Оборудование для точильного станка

Условие термической стойкости определяется выражением

(2.33)

где Вк – расчетный импульс квадратичного тока короткого замыкания, кА 2. с;

Iт – ток термической стойкости выключателя, кА;

tт – длительность протекания тока термической стойкости, с

При удаленном коротком замыкании значение теплового импульса тока короткого замыкания Вк может быть определено по формуле

(2.34)

где — расчетное время отключения выключателя, с;

Та – постоянная затухания апериодической составляющей;

tс.з.min – минимальное время срабатывания релейной защиты. Для первой ступени защиты tс.з.min принимается 0,01 с и 0,01+Dtс – для последующих ступеней. Значение ступеней селективности Dtс можно принимать равным 0,3…0,5 с;

tс.в.откл – собственное время отключения выключателя, с. Значение tс.в.откл для масляных выключателей на 10 кВ типа ВНП составляет 0,12 с.

Проверку аппаратов на термическую стойкость при КЗ удобно производить, составляя таблицу сравнения указанных расчетных и допустимых величин. При этом для обеспечения надежной безаварийной работы расчетные величины должны быть меньше допустимых. Выбор высоковольтных аппаратов: разъединителей и выключателей необходимо свести в таблицу 2.7.

Таблица 2.7 Выбор высоковольтных аппаратов

Расчетные данные Каталожные данные
Выключатель Разъединитель
Uуст , кВ Imax , A Iп , кА iу , кА Uном , кВ Iном , A Iоткл.ном , кА im.дин , кА Uном , кВ Iном , A ¾ im.макс , кА

Токоведущие части (шины, кабели), изоляторы и аппараты всех видов (выключатели, разъединители, предохранители, измерительные трансформаторы тока) должны проверяться на соответствие номинальных параметров расчётным в нормальном режиме и при коротких замыканиях. Шины выбирают по току, напряжению, условиям окружающей среды и проверяют на термическую и динамическую устойчивость. Кабели выбирают по току, напряжению, способу прокладки, в зависимости от окружающей среды и проверяют на термическую устойчивость при коротком замыкании. Для кабелей с медными жилами С = 141, с алюминиевыми С = 85. Разъединители выбираются и проверяются так же, как и выключатели, за исключением проверки по отключающей способности. Выключатели нагрузки выбирают по номинальному току и напряжению и проверяют по термической и динамической устойчивости и отключающей способности в нормальном рабочем режиме.

Источник

Выбор высоковольтного оборудования

7. Выбор высоковольтного оборудования

7.1 Выбор высоковольтного выключателя со стороны 6(10) кВ

Высоковольтные выключатели устанавливаются на всех присоединениях систем электроснабжения для автоматического отключения цепей в аварийном режиме и для коммутации токов нагрузки.

Выключатель — это единственный аппарат, позволяющий автоматическое управление, т.е. действие по сигналу релейной защиты или противоаварийной автоматики.

Для отключения токов короткого замыкания в выключателях устанавливают специальные дугогасительные камеры.

Типы выключателей и их конструкция определяются способом гашений дуги.

В распределительном устройстве 10(6) кВ выбираем камеры КСО с высоковольтными выключателями типа: ВВУ-СЭЩ-Э(П)3-10-20/1000

где Uном – номинальное напряжение высоковольтного выключателя, в кВ.

Из паспортных данных выключателя: Uном =10 кВ

U уст — номинальное напряжение распределительного устройства, в кВ

ИЗ главы 3.1 U уст = 35кВ

Условие (7.1) выполняется.

Произведём расчет и выбор выключателя для вводного фидера ПС.

1) Максимальный расчетный ток по формуле (6.13) , в А:

Номинальный ток выключателя: Iном = 1000 А,

что соответствует условию, в А:

2) Проверяем по отключающей способности, в кА:

где In, (3) – ток КЗ в точке К2, в кА

Условие (7.3) выполняется.

3) Проверяем на термическую стойкость при сквозных токах КЗ, в

где Iт — предельный ток термической стойкости, в кА;

Из паспортных данных выключателя: Iт = 3 кА

tт— время протекания тока термической стойкости , в с

Из паспортных данных выключателя: tт = … c

.Вк =

где In, (3) – ток КЗ в точке К2, в кА

tрасч = tр.з.+ tов – расчетное время КЗ, в с

tр.з.= (от 0,12 до 2,5) – время срабатывания релейной защиты, в с

tов— собственное время отключения выключателя с приводом, в с

По условию селективности:

tрасч = 2,5+0,05 = 2,55 с

Вк.расч = (3,5) 2 · 2,55 = 31,2 кА 2 с

Условие (7.4) выполняется.

4) Проверяем на электродинамическую стойкость, в кА.

где Iс — амплитудное значение предельного сквозного тока (ток электродинамической стойкости), в кА;

Из паспортных данных выключателя: iс = 52 кА Iуд=24,4 кА

Iуд — ударный ток в точке К2, в кА.

Условие (7.7) выполняется.

Выбранный выключатель типа: ВВУ-СЭЩ-10-20/1600

7.2 Выбор разъединителя со стороны 35(110) кВ

Разъединители — это аппараты, предназначенные для создания видимых разрывов в цепях при ремонтных работах. Они не предназначены для отключения токов нагрузки и токов КЗ, т.к. не имеют дугогасительных устройств.

где Uном – номинальное напряжение разъединителя, в кВ.

Из паспортных данных разъединителя: Uном = 35 кВ

U уст — номинальное напряжение распределительного устройства, в кВ

Из главы 3.2 U уст = 35 кВ

Условие (7.8) выполняется.

Выбираем разъединитель на стороне (35) 110 кВ типа:

1) Максимальный расчетный ток по формуле (6.10) , в А:

Номинальный ток разъединителя из паспортных данных: Iном =1000 А,

что соответствует условию, в

2) Проверяем на термическую стойкость при сквозных токах КЗ, в кА 2 с:

где Iт — предельный ток термической стойкости, в кА;

Из паспортных данных разъединителя: Iт = 20 кА

tт— время протекания тока термической стойкости , в с

Из паспортных данных разъединителя: tт = 3 c

.Вк = 20 2 · 3 = 1200 кА 2 с

где In, (3) – ток КЗ в точке К2, в кА

tрасч = tр.з.+ tов – расчетное время КЗ, в с

tр.з.= (от 0,12 до 2,5) – время срабатывания релейной защиты, в с

tов — собственное время отключения выключателя с приводом, в с

По условию селективности:

tрасч = 2,5+0,5 +0,05 = 3,05 с

Вк.расч =

Условие (7.8) выполняется.

4) Проверяем на электродинамическую стойкость, в кА.

где Iс — амплитудное значение предельного сквозного тока (ток электродинамической стойкости), в кА;

Из паспортных данных разъединителя: iс = 50 кА

Iуд — ударный ток в точке К1, в кА.

Источник

Выбор высоковольтного оборудования

date image2020-01-14
views image90

facebook icon vkontakte icon twitter icon odnoklasniki icon

Все высоковольтное оборудование выбирают по номинальным параметрам:

– по номинальному току (по условию нагрева);

– по номинальному напряжению (пробой изоляции).

После того как выбрали оборудование, по этим параметрам проводят проверку на термическую и электродинамическую устойчивость току короткого замыкания.

Кроме того, некоторое оборудование имеет специфические условия проверки: высоковольтные выключатели проверяют на отключающую способность по току и мощности короткого замыкания. Для того чтобы обеспечить требуемый класс точности измерительных приборов, измерительные трансформаторы измеряют по допустимой вторичной нагрузке.

Читайте также:  Оборудование для размещения товаров в торговом зале

Выбор электрооборудования на 10кВ:

Выбор электрооборудования на 110кВ:

Выбор шин

Шины выбирают по условию нагрева:

Определяем максимально расчетный ток, кА:

,

где Uном. – номинальное напряжение на низшей стороне трансформатора, кВ.

По [2] выбираем коробчатые шины.

Данные сечения шин проверяем на термоустойчивость к току короткого замыкания (q) находим по [2]: q = 775 мм 2 ; α = 11.

Определяем минимально допустимое сечение:

qmin= 11 ∙ 15,1 ∙ = 105,5 мм 2

где qmin — минимально допустимое сечение, при котором ток короткого замыкания не нагревает шину выше допустимой температуры, мм 2 ;

Определяем приведенное время короткого замыкания:

где tn.n – периодическая составляющая приведенного времени;

tn – апериодическая составляющая приведенного времени;

Определяем апериодическую составляющую приведенного времени:

tn = 0,005 ∙ (1,7) 2 =0,014

Определяем кратность тока:

β» =

где I» – переходный ток;

β» – кратность тока.

где l — длина пролета: в КРУ l = 1м;

а – расстояние между соседними фазами: в КРУ а =0,45 м;

80 МПа > =3,15 МПа.

Так как Gдоп = 80 МПа, а Gрасч = 3,15 МПа, то выбранные шины по электродинамической устойчивости проходят.

Источник

Электрооборудование подстанций промышленных предприятий — Выбор оборудования

Содержание материала

  • Электрооборудование подстанций промышленных предприятий
  • Назначение подстанций
  • Виды электростанций
  • Конструкция вакуумной высоковольтной техники
  • Высоковольтные выключатели
  • Приводы выключателей
  • Защита электроустановок
  • Заземляющие устройства
  • Схемы и обозначение оборудования
  • Трансформаторы
  • Выбор оборудования

Технические праметры, характеризующие высоковольтный выключатель
1) номинальное напряжение;
2) номинальный ток;
3) номинальный ток отключения;
4) допустимое (нормированное) относительное содержание апериодической составляющей тока в токе отключения для момента расхождения контактов;
5) номинальный ток включения — это ток который выключатель способен включить без приваривания контактов;
6) ток термической стойкости при заданной длительности протекания этого тока (3-4 с);
7) токи электродинамической стойкости, которые могут быть действующем значением или наибольшим (пиковым) значением;
8) собственное время отключения выключателя — это интервал времени от момента подачи команды на отключение до момента начала расхождения контактов;
9) полное время отключения tоткл — это интервал времени от подачи команды до момента погасания дуги.
Выбор выключателя заключается в обосновании типа выключателя и подборе выключателя с заданными техническими параметрами

Порядок выбора высоковольтного выключателя:
1) выбор начинается с номинального напряжения сети:

2) выбор по длительному току по условию

— максимальный ток нормального режима;
— максимальный ток длительного режима.
Перечисленные 2 тока учитывают аварийные и послеаварийные режимы работы сети. Например, если сеть имеет две параллельные взаиморезервирующие друг друга линии, то максимальный длительный ток в послеаварийном режиме при отключении одной из линий будет равняться двойному расчетному току

3) выбор по симметричному току отключения по условию
,
где -действующее значение периодической составляющей тока КЗ к моменту расхождения контактов;
-действующее значение периодической составляющей тока КЗ от системы;
-действующее значение периодической составляющей тока КЗ от двигателей;
4) определяется нормированное (номинальное) значение апериодической составляющей в токе отключения. Для успешного отключения асимметричного тока КЗ (апериодической составляющей) должно выполняться следующее условие:
,
где — апериодическая составляющая тока КЗ в момент расхождения контактов;
5) проверка по включающей способности производится по условиям
,
где — ударный ток КЗ;
— начальное значение периодической составляющей тока КЗ в цепи выключателя;
— номинальный ток включения.
6) проверка на электродинамическую стойкость по сквозным токам КЗ

7) проверка на термическую стойкость производится по тепловому импульсу тока КЗ:

Вк — расчетный тепловой импульс
Расчеты выбора выключателя должны быть занесены в сравнительную таблицу.

Выбор разъединителей

Учитывают место его установки (ЗРУ или ОРУ), предусматривают заземляющие ножи. Выбор производится по напряжению сети, длительному току, электродинамической и термической стойкости. Выбор по отключающей способности не производится, так как разъединители не предусмотрены для отключения токов КЗ.

Методика выбора нелинейных ограничителей перенапряжений

В ОПН используются варисторы на основе оксидно-цинковых материалов. В отличие от вентильных разрядников, имеющих набор последовательно соединенных искровых промежутков и полупроводникового резистора, выполняющего функцию варистора. ОПН не содержит искровых промежутков, а содержит только варистор, представляющий собой поликристаллическую комбинацию оксида цинка с небольшим добавлением оксидов других металлов. Под воздействием импульсных перенапряжений кристаллы ZnO выстраиваются в цепочки, и сопротивление ОПН резко снижается, и он пропускает номинальный разрядный ток, ограничивая перенапряжение на защищаемом оборудовании (ОПН включается параллельно защищаемому оборудованию). Сочетание хорошей проводимости кристаллов ZnO с большим сопротивлением межкристаллических участков определяет высокую нелинейность ВАХ варистора, что обеспечивает практически мгновенный переход ОПН в проводящее состояние и позволяет исключить искровые промежутки.
Для выбора типа ОПН необходимо знать амплитуду ожидаемых импульсов разрядного тока, допустимое внутреннее перенапряжение изоляции электрооборудования и сопротивление заземляющего устройства. ОПН целесообразно подключать на вводах сборных шин, отходящих присоединений и непосредственно у электроприёмника. Схема соединения — с выведенным на землю нулем. ОПН является основным средством защиты электрооборудования станции и сетей от коммутационных и грозовых перенапряжений. Колонка резисторов ОПН опрессовывается в оболочку из атмосферостойкого полимера, который обеспечивает требуемые механические и изоляционные свойства ограничителя. Некоторые ОПН дополнительно покрываются оболочкой из силиконовой резины, что благоприятно сказывается при высоком уровне атмосферных загрязнений.
При выборе ОПН решают следующие задачи:
1) необходимо ограничить коммутационные и грозовые перенапряжения до значений, при которых обеспечивается надежная работа изоляции электроустановки;
2) кратность ограничения перенапряжения имеет значение 1,75 для коммутационных перенапряжений и 2-2,5 для атмосферных перенапряжений.
3) ОПН должен быть взрывобезопасен при протекании токов КЗ в результате внутренних перенапряжений;
4) ОПН должен соответствовать механическим и климатическим условиям эксплуатации.
В сетях 6-35 кВ, работающих с изолированной нейтралью или с компенсацией ёмкостного тока замыкания на землю и допускающих неограниченно длительного протекания однофазного тока КЗ на землю должно выполняться следующее условие выбора ОПН по напряжению:
,
где — наибольшее допустимое рабочее напряжение ОПН;
— наибольшее рабочее напряжение защищаемого оборудования.
Выбор ОПН по номинальному разрядному току производится в случае установки его для защиты от грозовых перенапряжений.
В большинстве случаев номинальный разрядный ток принимают равным 5 кА. Разрядный ток — 10 кА принимают в следующих случаях:
1) в районах с интенсивной грозовой активностью (более 50 грозовых часов в год);
2) схема громозащиты двигателя и генератора, присоединенных к воздушной линии;
3) в районах с высокой степенью промышленных загрязнений;
4) схемы грозозащиты, к которой предъявляются повышенные требования надежности.
Ток срабатывания взрывопредохранительного устройства для сброса давления должен быть не менее чем на 10% больше значения двухфазного или трехфазного наибольшего из них тока КЗ в месте сутановки ограничителя

Источник