2. Условия выбора высоковольтных выключателей

Высоковольтные выключатели – это коммутационные аппараты, предназначенные для включения, отключения электрических цепей в нормальных режимах и для автоматического отключения поврежденных элементов системы электроснабжения при КЗ и других аварийных режимах.

Высоковольтные выключатели имеют дугогасительные устройства и поэтому способны отключать не только токи нагрузки, но и токи КЗ.

По конструктивным особенностям и способу гашения дуги различают масляные, воздушные, элегазовые, электромагнитные, автогазовые, вакуумные выключатели. К особой группе относятся выключатели нагрузки, рассчитанные на отключение токов нормального режима. Кроме того, по роду установки различают выключатели для внутренней, наружной установки и для комплектных РУ.

Высоковольтные выключатели должны предусматриваться на линиях, как правило, в начале, т. е. со стороны питания. Количество коммутационных аппаратов на различных присоединениях выбирается исходя из требований надежности и принципа построения систем релейной защиты и сетевой противоаварийной автоматики.

Высоковольтные выключатели выбирают в зависимости от места установки, способа обслуживания и назначения.

Параметры выключателя выбирают по техническим данным таким образом, чтобы технические характеристики выключателя были больше расчётных.

При проектировании подстанции высоковольтные выключатели выбираются в соответствии с их назначением по четырем условиям:

1Выбор по номинальному напряжению сводится к сравнению номинального напряжения установки и номинального напряжения установки выключателя:

2 Выбор по номинальному току сводится к выбору выключателя, у которого номинальный ток является ближайшим большим к расчётному току установки, т.е. должно быть соблюдено условие:

3 По отключающей способности выключатели выбираются по предельно отключающему току (I_по), т.е. току, который выключатель надёжно разрывает при коротком замыкании без повреждений, препятствующих дальнейшей работе: 

4Проверка на термическую стойкость. Для проверки на термическую стойкость при сквозных токах короткого замыкания определяют номинальный и расчётный тепловой импульс: 

5Проверка на электродинамическую стойкость при сквозном коротком замыкании:

По расчетным условиям выбираем выключатель типа ВВЭ-10-20/630-У3:

В – выключатель;

В – вакуумный;

Э – встроенный электромагнитный привод;

10 – номинальное напряжение, 10кВ;

20 – предельный сквозной ток, кА;

630 – номинальный ток, А;

У3 – категория размещения.

Вакуумные выключатели имеют простую конструкцию, высокую надёжность, малые размеры, большую коммутационную износостойкость, полностью пожаро- и взрывобезопасны, экологически чисты, не создают шума при операциях, требуют малых эксплутационных расходов.

Недостатками вакуумных выключателей (ВВ) являются сравнительно небольшие токи и ток отключения, возможность появления коммутационных перенапряжений при отключении малых индуктивных токов.

Конструкция вакуумного выключателя позволилит достичь следующих преимуществ по сравнению с другими коммутационными аппаратами:

Высокий механический и коммутационный ресурс.

Малые габариты и вес.

Небольшое потребление энергии.

Возможность управления по цепям постоянного, выпрямленного и переменного оперативного тока.

Простота встраивания в различные типы КРУ и КСО и удобство организации необходимых блокировок.

Отсутствие необходимости ремонта в течение всего срока службы.

Доступная цена.