Наладка и ввод в эксплуатацию воздушных выключателей

        единицах;

        - напряжение короткого замыкания трансформатора,

        - номинальная мощность трансформатора.

         При < 630 кВА учитывается не только индуктивное, но и активное сопротивление обмоток трансформатора, которое определяют по формуле [4, с.235]

,                                                                               (2.26)

 

где   - потери короткого замыкания в трансформаторе.

В этом случае индуктивное  сопротивление обмоток трансформатора определяют по формуле [4, с.235]

 

                                       (2.27)

 

а)

      б)

 

Рисунок 2.4 Расчетная схема (а) и схема замещения (б)

 

Для линии индуктивное  и активное сопротивления определяют по формулам [4, с.235]

 

                                                            (2.28)

 

                                                          (2.29)

 

где      - соответственно индуктивное и активное сопротивления

1км длины линии;

          - длина линии.

Определяем суммарное  сопротивление до точки К.З по формулам [2, с.140]

 

                                                        (2.30)

 

                                                       (2.31)

 

Ток трёхфазного короткого  замыкания определяют по формуле [4, с.238]

 

,              (2.32)

 

где    - суммарные индуктивное и активное сопротивления всех

          элементов цепи.

Ударный ток короткого  замыкания определяют по формуле [4, с.235]

 

                                                              (2.33)

 

При мощности трансформаторов 100…400 кВА принимаем = 1,2.

Мощность короткого  замыкания определяют по формуле [4, с.235]

 

                                                   (2.34)

 

2.10 Выбор сечений и проводов жил  кабелей

 

Выбор сечений и проводов жил кабелей производим следующим образом. По таблице 5.12 [6, с.140] выбираем алюминиевый провод марки А16 – с сечением ,

Первое из этих условий, записывается в виде неравенства [3,c.130]

 

                                                                               (2.35)

 

где     j = 1,4 - экономическая плотность тока, равная для нашего региона;

          S = 16 мм² - площадь сечения, т.е сила рабочего тока, передаваемого по

          линии в нормальном режиме, не должна превышать допустимую по ПУЭ

для данного провода  силу тока нагрузки.

 

то есть

 

Условие выбора соблюдается. К установке принимается алюминиевый провод марки АСБГ-16 – с сечением

 

2.11 Выбор комплектных шинопроводов

 

Шины выбирают по расчётному току, номинальному напряжению, условиям окружающей среды и проверяют на термическую и динамическую устойчивости. Шины могут быть установлены на изоляторах плашмя или на ребро, расстояние между осями смежных фаз , расстояние между изоляторами .  По таблице 10.2 [4, с.239] выбирают  шины и выписывают их основные параметры.

Находят площадь термически устойчивого сечения по формуле [4, с.247]

 

,                                                 (2.36)

 

где    =5,8 кА - установившийся ток короткого замыкания,

          - приведённое время короткого замыкания,

          С = 88 - термический коэффициент.

          Момент  сопротивления определяют по формуле [9, с.201]

 

          ,                                                                    (2.37)

                                            

где     – толщина полосы,

          – ширина (высота) шины.

Расчётное напряжение в  металле шин  находят по формуле [9, с.205]

 

,                                 (2.38)

 

где      = 4,8 кА ударный ток короткого замыкания.

Проверяем шины на динамическую устойчивость, сравнивая полученное значение напряжения с допустимым напряжением.

 

        

 

Условие выбора шины динамическую устойчивость соблюдается.

 

 

 

 

 

 

 

2.12 Выбор распределительных шкафов  и пунктов

 

Для приёма и распределения  электроэнергии к группам потребителей трёхфазного переменного тока промышленной частоты напряжением 380 В применяют силовые распределительные шкафы и пункты.

Для механического цеха выбираем шкафы ШРС1-50УЗ, степень  защиты IP54 закрытого исполнения. Размерами 1600 х 500 х 380, с номинальным током 175 А. Шкафы имеют на вводе рубильник, а на выводах – комплектуются предохранителями типа НП2 или НПН2.

По формуле определяется номинальная нагрузка шкафа

 

                    (2.39)

 

Максимальная расчётная  нагрузка группы электроприёмников  .

Расчётная нагрузка группы электроприёмников, подключаемых к распределительному шкафу, должна быть не больше номинальной нагрузки распределительного шкафа.

 

,

 

Условие выбора распределительного шкафа по мощности соблюдается.

К установке принимается распределительный шкаф марки ШРС1-50УЗ, так как является наиболее оптимальным по условиям выбора.

 

2.13 Выбор аппаратуры управления  и защиты

 

Выключатели выбирают по номинальным току и напряжению и проверяют на отключающую способность в нормальном рабочем режиме. Условие устойчивости к токам короткого замыкания выполняется, если .

По таблице 27.1 [7, с.442]  выбираем выключатель ВВ-10-40/2000УЗ с номинальными параметрами U=10 В, I=630 А, Iотк=20 кА и проверяем его по условию устойчивости к токам короткого замыкания.

Определяем ток короткого  замыкания по формуле [2, с.156]

 

                                                    (2.40)

 

Выбранный выключатель  проверяется на отключающую способность

 

 

Условия выбора соблюдаются. К установке  принимается выключатель ВВ-10-40/2000УЗ с номинальными параметрами U=10 В, I=630 А, Iотк=20 кА.

Автоматический выключатель выбирают по номинальным току и напряжению и проверяют на отключающую способность в нормальном рабочем режиме. Условие устойчивости к токам короткого замыкания выполняется, если .

По таблице 27.1 [7, с.442]  выбираем выключатель ЭО10В, выкатного исполнения, для создания видимого разрыва с номинальными параметрами U=380 В, I=400 А, Iотк=40 кА и проверяем его по условию устойчивости к токам короткого замыкания.

Определяем ток короткого замыкания  по формуле [2, с.156]

 

                                                  (2.41)

 

Выбранный выключатель  проверяется на отключающую способность

 

 

Условия выбора соблюдаются. К установке принимается автоматический выключатель ЭО10В, с номинальными параметрами U=380 В, I=400 А, Iотк=40 кА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3 СПЕЦИАЛЬНАЯ ЧАСТЬ. НАЛАДКА И ВВОД В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ВОЗДУШНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

 

          Выключатели служат для коммутации  электрических цепей во всех  эксплуатационных режимах: включения  и отключения токов нагрузки, токов КЗ, токов намагничивания  трансформаторов, зарядных токов линий и шин. Наиболее тяжелым режимом для выключателя является отключение токов КЗ. При прохождении токов КЗ выключатель подвергается воздействию значительных электродинамических сил и высоких температур. Кроме того, всякое автоматическое или ручное повторное включение на не устранившееся КЗ связано с пробоем промежутка между сходящимися контактами и прохождением ударного тока при малом давлении на контакте, что приводит к их преждевременному износу. Для увеличения срока службы контакты выполняют из металлокерамики [9, с.15].

          В конструкции выключателей заложены различные принципы гашения дуги и используются различные материалы гасящей среды (трансформаторное масло, сжатый воздух, элегаз, твердые газогенерирующие материалы и т. д.). Применяемые на станциях и подстанциях выключатели разделяют на следующие группы: масляные выключатели с большим объемом масла (серий ВМ, МКП, У, С); масляные выключатели с малым объемом масла (серий ВМГ, ВМП, МГГ, МГ, ВМК, ВГМ и др.); воздушные выключатели (серий ВВГ, ВВУ, ВВН, ВВБ, ВВБК, ВНВ), для воздушных выключателей напряжением от ПО до 1150 кВ характерен модульный принцип построения серии; электромагнитные выключатели серий ВЭМ; автогазовые и вакуумные выключатели; выключатели нагрузки.

           Каждая из групп выключателей обладает определенными техническими характеристиками, указанными в каталогах, и имеет преимущества и недостатки, определяющие области их применения.

          Воздушные выключатели принадлежат  ко второй группе выключателей  — к газовым. В них для гашения дуги и деионизации дугового промежутка используется сжатый воздух, обдувающий дугу в продольном или поперечном направлении.

          Воздушные выключатели являются  наряду с масляными выключателями  основными коммутационными аппаратами, устанавливаемые в распределительных устройствах, высотного напряжения для разрыва электрической цепи под нагрузкой и отключения токов короткого замыкания.

           Воздушные выключатели устанавливаются на ОРУ напряжением 330 кВ и выше. На ОРУ напряжением 35, 110 и 220 кВ они устанавливаются при отсутствии масляных выключателей необходимых параметров или по требованиям устойчивости системы электроснабжения.

          Воздушные выключатели выпускаются и эксплуатируются трех серий:

- серия ВВБ с металлическими гасительными камерами;

- серии ВНВ со стеклоэпоксидными  гасительными камерами и с  двойным модулем 220 кВ в отличие  от выключателя ВВБ, которые  имеют по конструкции гасительных  камер модуль 110 кВ;

- серии ВВ в закрытыми  воздухонаполненными отделителями.

          Основные характеристики этих выключателей приведены в таблице 3.1

Таблица 3.1   Основные характеристики воздушных выключателей

Тип выключателя	Номинальное напряжение, кВ	Номи-наль-ный ток, А	Номиналь-ный ток отключения. кА	Номиналь-ное давление сжатого воздуха, МПа	Время отключения, с	Число дугогасите-льных  разрывов
ВВБ	110	2000	31.5	2	0,06	2
ВВБК	110	3200	50	4	0,06	2
ВВБ	220	2000	31,5; 40	2; 3,2	0,08	4
ВВБК	220	3200	56	4	0,04	4
ВНВ	220	3200	40: 63	4	0,04	2
ВВБ	330	2000; 3200	35,5; 40	2; 2,6	0,08	8
ВВБК	330	3200	40	4	0,04	4
ВНВ	330	3200; 4000	40; 63	4	0,04	4
ВВБ	500	2000	35,5	2	0,08	12
ВВБК	500	3200	50	4	0,04	8
ВНВ	500	3200; 4000	40; 63	4	0,04	4
ВВБ	750	3200	40	2,6	0,055	16
ВВБК	750	3200	40	4	0,04	8
ВНВ	750	3200; 4000	40; 63	4	0,04	6