Короткі теоретичні відомості

Високовольтні вимикачі –електричні апарати, призначені для включення та виключення електричних кіл під навантаженням, а також відключення їх при виникненні короткого замикання та інших пошкоджень.

Вибір високовольтних вимикачів напругою більше 1000 В виконується по номінальній напрузі, номінальному струму, конструктивному виконанню, роду установки, із співвідношенням техніко – економічних показників і перевіряють на електродинамічну та термічну стійкість і відмикаючу здатність в режимі к.з.

- вибір вимикачів за номінальною напругою зводиться до порівняння номінальної напруги установки і номінальної напруги вимикача з урахуванням того, що вимикач в нормальних умовах експлуатації допускає тривале підвищення напруги до 15% номінального, тобто U_н.в.+0,15 U_н.в.= U_н.у. + ΔU_р.у. , де:

 U_н.в. – номінальна напруга вимикача;

0,15 U_н.в – допустиме тривале підвищення напруги для вимикачів;

U_н.у. – номінальна напруга установки;

ΔU_р.у. – підвищення напруги в робочих умовах.

- вибір за номінальним струмом І_н.в. зводиться до вибору вимикача , у якого номінальний струм являється найбільшим близьким по відношенню до розрахункового струму установки І_р.у., тобто повинна виконуватись умова І_н.в. ≥ І_р.у

-вибір вимикача на відмикаючи здатність зводиться до перевірки того, щоб розрахункова потужність відключення була не більша відмикаючої здатності вимикача.

- вибір вимикача за типом зводиться до вибору масляного малооб’ємного, багатооб’ємного, повітряного, вакуумного та інших типів у відповідності з умовами в яких допустимо або доцільно застосовувати даний тип вимикача.

- вибір вимикача за родом установки проводиться в залежності від способу установки: на відкритому повітрі або в приміщенні (в залежності від конструктивного рішення підстанції).

- вимикачі перевіряються на електродинамічну та термічну стійкість до струмів короткого замикання.

Таблиця 3.1. Умови вибору високовольтного вимикача.

Величина, яка вибирається чи перевіряється	Позначення	Формули
Номінальна напруга, кВ	Uн.в.	Uн.в. ≥ Uн.м.
Номінальний тривалий струм, А	Iн.в.	Iн.в. ≥ Iн.у.
Номінальний струм відмикання, кА	Iн.відм.	Iн.відм. ≥ Iр.відм.
Номінальна потужність відмикання, МВА	Sн.відм.	Sн.відм. ≥ Sр.відм.
Допустимий ударний струм, кА	Iн.дин.	Iн.дин. ≥ іу.р.
Струм термічної стійкості за час tн.т.с., кА	Iн.т.с.	Iн.т.с. ≥ І р.т.с.=

Позначення:

- I_р.відм. – розрахунковий струм трифазного к/з в момент часу відмикання дорівнює І_к.

- S_р.відм.  - потужність короткого замикання.( відповідає струму I_р.відм.)

- і_у.р. – розрахунковий ударний струм(заданий в умові завдання)

- І_∞ = І_к – розрахункове значення струму короткого замикання(заданий в умові завдання)

- t_п – приведений час дії струму короткого замикання.

Хід роботи

Вибрати масляний вимикач в мережі при  наступних вихідних даних.(таблиця 3.3).  

Розв’язок:

По варіанту завдання 27 визначаємо наступні дані мережі:

1. Номінальна напруга U_ном =35кВ

2. номінальна потужність установки для якої вибирається вимикач S_ном = 6300кВА

3. Величина струму короткого замикання І_к = 24кА

4. Величина ударного струму короткого замикання і _у = 29,7кА

 5. Час дії струму короткого замикання t_п = 2,3сек.

По умовам вибору таблиця 3.1 вибираємо високовольтний вимикач з таблиці 3.4 і дані заносимо в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2. Умови вибору високовольтного вимикача

1. Розраховуємо номінальний тривалий струм установки: А

2. Визначаємо розрахунковий струм відмикання: І_р.відм. = І_к. =24кА

3. Визначаємо номінальну потужність відмикання: S_н.відм. =√3^. І_н.відм. ^. U_н.м. =

= 1,73^. 25 ^. 10^{3 .} 35 ^. 10³ = 1513,75МВА

4. Визначаємо розрахункову потужність відмикання: S_р.відм. =√3^. І_р.відм. ^. U_н.м. =

= 1,73^. 24 ^. 10^{3 .} 35 ^. 10³ = 1453,2МВА

5. Визначаємо струм термічної стійкості:

6. Допустимий розрахунковий ударний струм задано в умові і _у = 29,7кА

По умовах вибираємо вимикач ВМУЭ -35Б-25 і проводимо перевірку вибраного вимикача по умовах вибору:

1. U_н.в. ≥ U_н.м.  35кВ =35кВ умова виконується

2. I_н.в. ≥ I_н.у.      1000А > 104,05А умова виконується

3. I_н.відм. ≥ I_р.відм. 25кА > 24 кА умова виконується

4. S_н.відм. ≥ S_р.відм. 1513,75МВА > 1453,2МВА умова виконується

5. I_н.дин. ≥ і_у.р. 64кА > 29,7 умова виконується

6. I_н.т.с. ≥ І _р.т.с. 25кА > 11,52 умова виконується

Висновок: На даній роботі ми навчилися вибирати високовольтні вимикачі. Всі умови вибору високовольтного вимикача виконуються, значить вимикач вибраний вірно для даного варіанту завдання.

Таблиця 3.3. Варіанти вихідних даних мережі.

Таблиця 3.4. Технічні дані високовольтних вимикачів.