КЭС 6х300 МВт электрическая станция

4.4.2. Условия выбора коммутационных аппаратов

В соответствии с ГОСТом выбор выключателей осуществляется по следующим условиям:

По номинальному напряжению:

                                (4.27)

По номинальному току:

 Iнорм расч                                  (4.28)

где Uном - номинальное напряжение выключателя, кВ;

Uсети ном - номинальное напряжение сети, которой устанавливается выключатель, кВ;

Iном - номинальный ток выключателя, кА;

Iнорм расч - расчетный ток нормального режима, кА;

kп - нормированный коэффициент возможной перегрузки выключателя при данном продолжительном режиме его работы;

Iпрод расч - расчетный ток продолжительного режима, кА.

Затем выбранный выключатель проверяется по включающей способности по условиям:

Iвкл ³ Iпо;

iвкл ³ iуд = kуд×Iпо ,

где Iвкл - начальное действующее значение периодической составляющей номинального тока включения, кА (под номинальным током включения понимают наибольший ток КЗ, который выключатель способен надежно включить);

Iпо - начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ, кА;

iвкл - наибольший пик номинального тока включения, кА

iуд - ударный ток КЗ, кА;

kуд - ударный коэффициент.

После этого выполняется проверка на симметричный ток отключения по условию:

Iоткл ном ³ Iпt,

где Iоткл ном - номинальный ток отключения выключателя, кА;

Iпt - периодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения контактов выключателя, кА.

Возможность отключения апериодической составляющей тока КЗ определяется из соотношения:

ia ном ³ iat,

где ia ном =  - номинальное значение апериодической составляющей тока отключения, кА;

bн - нормированное процентное содержание апериодической составляющей в токе отключения;

iat - апериодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя, кА

Если расчетное значение апериодической составляющей тока КЗ превышает номинальное значение, а периодическая составляющая тока КЗ в момент начала расхождения дугогасительных контактов выключателя меньше номинального тока отключения, то следует сопоставить условные значения полных токов, а именно:

.

Расчетное время отключения выключателя t или tоткл, с, вычисляется как сумма собственного времени отключения выключателя tc в откл и 0,01 с в соответствии с выражением:

t = tоткл = 0,01 + tc в откл.

Собственное время отключения выключателя указывают заводы-изготовители. Его определяют от момента подачи команды на отключение до момента начала размыкания дугогасительных контактов.

На электродинамическую стойкость выключатель проверяется по предельным сквозным токам КЗ:

Iпр скв ³ Iп0;

iпр скв ³ iуд,

где Iпр скв - начальное действующее значение периодической составляющей предельного сквозного тока, кА;

iпр скв - наибольший пик предельного сквозного тока, кА.

Условия проверки выключателя на термическую стойкость зависит от соотношения между tтер - предельно-допустимым временем воздействия нормированного тока термической стойкости и расчетным временем отключения выключателя tоткл, определяющим длительность термического воздействия токов КЗ на выключатель. Если tтер  ³ tоткл, то условие проверки выключателя на термическую стойкость имеет вид:

,

где Iтер - номинальный ток термической стойкости выключателя (равный, как правило, Iоткл ном);

Bк - интеграл Джоуля с пределами интегрирования 0 - , кА2×с.

Если tоткл ³ tтер, то условие проверки выключателя на термическую стойкость:

.

Разъединители выбираются по следующим условиям:

;

 Iнорм расч;

kпIном ³ Iпрод расч = Iраб нб;

iдин ³ iуд;

,при tтер  ³ tоткл и ,при tоткл ³ ³ tтер.

4.4.3. Выбор выключателей

Выбор  выключателей  производится  в  соответствии  с  условиями  выбора приведенными в 4.4.2.

Для установки в РУ 220 кВ предполагается выключатель типа  ВВБ-220Б-31,5/2000У1. При выборе электрических аппаратов РУ с Uном ³ 35 кВ все выключатели РУ устанавливаются однотипными. Проверку выключателей по отключающей способности можно осуществлять без учета затухания периодической составляющей тока КЗ, т.е. Iпt=Iп0. Это определяется значительной удаленностью РУ 220 кВ от генераторов станции.

Производится проверка в соответствии со следующими условиями:

По номинальному напряжению:

Максимальный ток будет в присоединении АТС:

Проверим выбранный выключатель по включающей способности:

Iвкл=35 кА > Iп0=17,34 кА

iвкл=80 кА > iуд=39,43 кА

Проверим выбранный выключатель по отключающей способности:

Iоткл ном=31,5 кА > Iп0=Iпt=17,34 кА

Расчетное время отключения:

t=0,06+0,01=0,07 с

Апериодический ток в момент t:

 кА

 кА

Так как Iоткл ном > Iпt и  < ,  то проверку отключающей способности по полному току КЗ не проводим.

Проверим выбранный выключатель на электродинамическую стойкость:

Iпр скв=40 кА > Iп0=17,34 кА

iпр скв=102 кА > iуд=39,43 кА

Так как tоткл = t = 0,07 с < tтер=3 с, то проверку на термическую стойкость выполним по условию:

Iтер2×tоткл = 402×0,07 = 1372 кА2×с > Bк = 111,3 кА2×с

Данный тип выключателя удовлетворяет условиям выбора.

Выбор остальных выключателей производится аналогично выше приведенному и его результаты приведены в табл. 4.15.

Таблица 4.15

Результаты выбора выключателей

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12