, (2.5)
где - напряжение на емкости в момент обрыва тока в выключателе.
Из выражения (2.5) следует
(2.6)
где - характеристическое сопротивление схемы замещения отключаемого элемента.
Стилизованные осциллограммы отключаемого тока и напряжений показаны на рис. 2.3,б.
Со стороны источника также возникает высокочастотный процессобмена энергии определяемый относительно небольшой энергией, запасенной в индуктивности источника, и, следовательно, характеризующийся малой амплитудой колебаний. Частота высокочастотных колебаний в схеме замещения отключаемого оборудования определяется как . Напряжение, восстанавливающееся на контактах выключателя, показано на рис. 2.3,б штриховкой. Первый пик этого напряжения называется пиком гашения, второй - восстановления напряжения, зависящим в основном от величины тока среза и параметров отключаемой цепи.
Повышение коммутационного ресурса комбинированных генераторных выключателей может быть достигнуто путем применения вакуумных дугогасительных камер, характеризующихся нестабильностью горения дуги при малых отключаемых токах. Ток среза в этих камерах колеблется в диапазоне 5…30 А. Согласно экспериментальным данным ток среза зависит не только от типа дугогасительного устройства, но и от величины емкости, шунтирующей выключатель :
(2.6)
( - в фарадах, - в амперах),
где - экспериментальный коэффициент; =0,5 – для воздушных, маломасляных и элегазовых выключателей, =0,03 – для вакуумных выключателей.
Явление среза тока является актуальным не только для элегазовых выключателей. Одним из способов решения это проблемы является установка ограничителей перенапряжения, по обе стороны от выключателя.
2.4 Анализ влияния сквозных токов короткого замыкания
Стойкость аппарата при сквозных токах к.з. определяет его способность противостоять механическим и тепловым воздействиям, возникающим при прохождении этих токов через включенный аппарат. Стойкость аппарата характеризуется наибольшим пиком (электродинамическая стоимость) , равные , начальным действующим значением периодической составляющей равным , среднеквадратическим значением тока за время его протекания (термическая стойкость) , которое обычно не менее , и временем протекания тока к.з. (временем к.з.).
Учитывая сказанное, параметр выключателя может приниматься по току КЗ от генератора при условии обеспечения выключателем электродинамической и термической стойкости к сквозному току КЗ - току КЗ от системы.
В качестве примера в табл.2.2 приведены параметры выпускаемых в настоящее время в РФ и фирмами "ABB High voltage Technologies" и "GEC ALSTHOM" выключателей, которые выбраны отдельно с привязкой к токам КЗ от системы и к току КЗ от генератора, последние отмечены знаком *.
Таблица 2.2
|
№ |
Параметры генераторных цепей |
Параметры выключателей |
Тип |
Изготовитель |
||||||
|
, кВ |
, А |
Токи КЗ, кА |
, кВ |
, А |
, А |
|||||
|
К-1 |
К-2 |
|||||||||
|
1 |
18,0 |
6640 |
93,6 |
27,3 |
20,0 20,0 24,0 17,5 |
12500 12500 8000 12000 8000 |
160 *63 *63 100 *63 |
2,55 3,79 3,79 3,00 3,79 |
ВВГ-20 ВЭГ-20 НЕК2 НЕСЗ HG1 3 |
ОАО, ЭА, С-П ОАО, ЭА, С-П ABB ABB ABB |
|
2 |
15,75 |
9490 |
79 |
38,6 |
20,0 20,0 24,0 |
12500 12500 10000 |
160 *63 100 |
2,55 3,2 2,55 |
ВВГ- 20 ВЭГ- 20 IKCNI |
ОАО, ЭА, С-П ОАО, ЭА, С-П G-A |
|
3 |
20,0 |
11950 |
92,0 |
55,0 |
20,0 20,0 24,0 |
12500 12500 12000 |
160 *63 100 |
2,55 3,72 3,00 |
ВВГ- 20 ВЭГ- 20 НЕСЗ |
ОАО, ЭА, С-П ОАО, ЭА, С-П ABB |
|
4 |
20,0 |
18700 |
138 |
76,6 |
20,0 36,0 24,0 |
20000 24000 24000 |
160 160 *100 |
2,55 2,55 3,52 |
ВВГ- 20 НЕС 7/8 НЕС 4 |
ОАО, ЭА, С-П ABB ABB |
|
5 |
24,0 |
23500 |
154 |
99,1 |
36,0 24,0 |
24000 24000 |
160 *100 |
2,55 3,93 |
НЕС 7/8 НЕС 4 |
ABB ABB |
|
6 |
24,0 |
23500 |
169 |
99,1 |
36,0 24,0 |
24000 24000 |
*160 *100 |
2,69 4,30 |
НЕС 7/8 НЕС 4 |
ABB ABB |
|
7 |
10,5 |
7400 |
140 |
20,3 |
20,0 20,0 17,5 20,0 |
12500 12500 8000 8000 |
160 *63 *63 *90 |
2,55 5,66 5,66 4,00 |
ВВГ- 20 ВЭГ- 20 HG1 3 ВГМ-20 |
ОАО, ЭА, С-П ОАО, ЭА, С-П ABB ОАО, ЭА, Н-Т |
|
8 |
10,5 |
3600 |
80 |
15,0 |
20,0 10,0 24,0 17,5 |
6300 5000 10000 8000 |
90 *63 100 *63 |
2,55 3,23 2,80 3,20 |
МГУ-20 МГГ- 10 IKCNI HG1 3 |
ОАО, ЭА, Н-Т ОАО, ЭА, Н-Т G-A ABB |
|
9 |
13,8 |
5350 |
100 |
16,1 |
20,0 20,0 20,0 24,0 17,5 |
12500 12500 6300 12000 6300 |
160 *63 105 100 *50 |
2,55 4,00 2,55 3,00 5,10 |
ВВГ-20 ВЭГ- 20 МГУ-20 НЕСЗ HG12 |
ОАО, ЭА, С-П ОАО, ЭА, С-П ОАО, ЭА, Н.Т ABB ABB |
|
10 |
13,8 |
7700 |
170 |
32,0 |
20,0 24,0 17,5 |
12500 12000 8000 |
*63 *100 *63 |
6,88 4,34 6,88 |
ВЭГ- 20 НЕСЗ HG1 3 |
ОАО, ЭА, С-П ABB ABB |
|
11 |
15,75 |
10400 |
190 |
42,0 |
20,0 24,0 |
12500 12000 |
*63 *100 |
7,69 4,85 |
ВЭГ- 20 НЕСЗ |
ОАО, ЭА, С-П ABB |
ОАО, ЭА, С-П - ОАО высоковольтного оборудования, С-Петербург;
ОАО, ЭА, Н-Т - ОАО "Нижнетуринский электроаппаратный завод";
ABB - "ABBHigh Voltage Technologies";
G - A - "GEC ALSTHOM"
Из табл.2.2 видно, что - коэффициенты электродинамической стойкости выключателей, обеспечивающих отключение только тока КЗ от генератора, должны превышать стандартное значение 2,5 в 1,05-3 раза для обеспечения электродинамической стойкости выключателей к токам КЗ от системы. Термическая стойкость должна быть увеличена в раза или должно быть уменьшено время протекания тока КЗ от системы по отношению к нормативу (3 с) в раза. Последнее целесообразно использовать, если время протекание тока КЗ сокращается не более чем до 1,5 с, что при современных средствах защиты вполне приемлемо. В остальных случаях следует учитывать совместно уменьшение времени воздействия тока КЗ и конструктивное увеличение термической стойкости выключателя.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10
