Лекція №12 Вибір та пров
Тема: Електричні станції та підстанції
Лекція №12. ВИБІР І ПЕРЕВІРКА КОМУТАЦІЙНИХ АПАРАТІВ У СХЕМАХ ЕНЕРГОУСТАНОВОК.
Зміст
12.1 Вибір вимикачів. 1
12.2 Вибір роз'єднувачів, відокремлювачів, короткозамикачів та вимикачів навантаження. 3
12.1 Вибір вимикачів.
У включеному стані вимикач повинен необмежено довго витримувати вплив номінальних струмівIномі напругUном, тобто.
Uном≥UусттаIном≥Iраб.форс, деIраб.форс– робочий форсований струм у ланцюгу вимикача (залежить від того, в ланцюзі якого приєднання стоїть вимикач),Uус– напруга установки, де застосований вимикач
Вимикач повинен відповідати комутаційній здатності в місці установки.Під комутаційною здатністю вимикача розуміють його здатність відключати та включати електричні ланцюги при КЗ. Відповідно встановлено поняття номінального струму відключенняIвід. ном. і номінального струму включенняIвк ном.
Номінальний струмвідключення. Тяжкість процесу відключення (у частині, що відноситься до струму) визначається в основному чинним значенням періодичної складової струму, що відключається. Тому умовилися під номінальним струмом відключення розуміти найбільше допустиме діюче значення суто симетричного струму або найбільше допустиме значення періодичної складової асиметричного струму до моменту розмикання дугогасних контактів. Вимикач повинен надійновідключати ці струми при: асиметрії - аж до номінального значення; напрузі мережі - аж до найбільшої робочої напругиUраб.нб; номінальних параметрах напруги, що відновлюється; нормованих циклах операцій включення та відключення.
Чинне значення періодичної складової струму КЗ до деякого моментуτвизначають по кривих, що обгинають, як показано на рис. 12.1.
Мал. 12.1 Крива струму КЗ, що відключається: АА ' і ВВ ' - обгинальні криві; ЇЇ – момент розмикання дугогасних контактів.
Розрахунковий часτрозмикання дугогасних контактів, с визначають як суму власного часу відключення вимикачаtсві мінімального часу спрацьовування релейного захисту, що приймається рівним 0,01 с:
Власний час вимкнення вимикача вказують заводи-виробники. Його обчислюють з моменту подачі команди на відключення до моменту розмикання дугогасних контактів.
Зазвичай номінальна асиметрія виражається у відсотках:
Відповідно до ГОСТу номінальна асиметрія встановлена як функція часуτ(рис. 12.2).
Мал. 12.2 Номінальна асиметрія струму, що відключається як функція розрахункового часуτ
Криваβном(τ)є експонентом з показникомτ/ТаЗначенняТаприйнято рівним 0,045 с, що відповідає середньому значенню більшості точок системи. При КЗ. поблизу потужних електростанцій. Та> 0,045, що повинно бути враховано при виборі вимикача. Заτ> 70 мс значенняβномслід вважати рівним нулю.
При виборі вимикача за номінальним струмом відключення повинні бути дотримані такі умови:
;
,
де - номінальнезначення аперіодичної складової струму відключення.
У лівій частині цих нерівностей вказано номінальні параметри вимикача, у правій — відповідні розрахункові значення.
Якщо друге вимога не виконано, т. е. розрахункове значення апериодической складової струму перевищує номінальне значення, то цьому разі слід зіставити умовні значення повних струмів відключення, саме:
.
Номінальний струм увімкнення. Під номінальним струмом включення розуміють найбільший струм КЗ, який вимикач здатний надійно включити. Заводи-виробники визначають цей струм найбільшим чинним значенням, яке встановлено рівним номінальному струму відключення
та найбільшим миттєвим значенням, яке встановлено рівним
Звідси випливає, що вимикач, вибраний за номінальним струмом відключення, здатний також увімкнути ланцюг з номінальним струмом увімкнення. Тому додаткової перевірки не потрібно.
Нормовані цикли операційвмикання та відключення.Для вимикачів, призначених для роботи з АПВ, нормовані наступні цикли:
1) Про - t6т - ВО - 180 с - ВО;
2) Про - 180 с - ВО - ВО,
де - операція відключення КЗ; ВО - операція включення на КЗ і негайно (без навмисної витримки часу) наступна за нею операція відключення; tбт - нормована безструмова пауза при АПВ, значення якої для різних типів вимикачів може перебувати в межу від 0,3 до 1,3 с.
Для вимикачів, не призначених для роботи з АПВ, встановлено лише другий цикл.
Перевірка вимикача на електрдинамічну та термічнустійкості.Умови електродинамічної стійкості вимикачів можуть бути записані таким чином:
Iпс≥I″таiпс≥iу(3), деiпсіIпс–амплітуда та діюче значення граничного наскрізного струму, який вимикач витримує за умовою механічної міцності, аI″iу(3)–діюче значення надперехідного струму та ударного струму при трифазному КЗ.
Умову термічної стійкості вимикача може бути записано таким чином:
Iтс2tтс≥BкдеIтс- номінальний струм термічної стійкості вимикача,tтс- номінальний час термічної стійкості;Вк- розрахунковий тепловий імпульс у ланцюгу вимикача.
12.2 Вибір роз'єднувачів, відокремлювачів, короткозамикачів та вимикачів навантаження.
Роз'єднувачі, відділювачі та вимикачі навантаження вибирають за номінальною напругоюUном, номінальному тривалому струмуIном, а в режимі КЗ перевіряють на термічну та електродинамічну стійкість. Для короткозамикачів вибір по номінальному струму не потрібний.
Вимикачі навантаження перевіряють додатково за струмом відключення:
Розрахункові величини вибору перелічених апаратів самі, що у вимикачів.