В настоящее время для оценки условий восстановления напряжения принят метод огибающих [2.1].
Сущность его заключается в том, что кривая переходного восстанавливающегося напряжения ПВН заменяется касательной ОВ, проведенной из начала координат, и прямой ВС, параллельной оси времени и проведенной через пик ПВН (рис. 2.3). Кривая ПВН в месте установки выключателя не должна выходить (должна быть не выше) за основную граничную линию ОВС, кроме того, она должна один раз пересечь линию запаздывания и вторично ее не пересекать.
Рис. 2.3. Нормированное ПВН, определяемое двумя параметрами:
1 — огибающая ПВН; 2 — линия задержки
Рис. 2.4. Построение огибающей ПВН:
1— определяемой четырьмя параметрами, 2 — прямая запаздывания
Следует отметить, что с целью запаса при испытаниях создают ПВН, идущее немного выше кривой, заданной ГОСТ. Для особых условий работы должны изготавливаться специальные выключатели, для которых характеристики ПВН, отличающиеся от нормированных, устанавливаются по согласованию с заказчиком. При Uном≤35 кВ кривая ПВН задается двумя параметрами: пиковым напряжением сети Uси временем достижения этого пика tз.
Пик восстанавливающегося напряжения определяется уравнением
где ka— коэффициент амплитуды:
При отключении трехфазной цепи процесс отключения происходит сначала в одном полюсе, а потом в остальных.
В полюсе, отключающемся первым, появляется повышенное напряжение Uc. Это учитывается коэффициентом kп.г. При Uном≤35 кВ kп.г=1,5. При Uном≤110 кВ kп.г=1,3. Ниже приведена зависимость коэффициента ka и времени tз от тока отключения:
Время tз зависит также от напряжения Uном:
Следует отметить, что с уменьшением тока время tз уменьшается. Дело в том, что большие токи КЗ возникают в результате питания точки повреждения через длинные линии с волновым сопротивлением 450 Ом. Эти линии снижают скорость восстановления напряжения (СВН). Малые токи (0,3) возникают за трансформатором, и ПΒΗ формируется параметрами этого трансформатора. В результате СВН возрастает в 6—7 раз.
Линия запаздывания параллельна линии ОВ, и ее параметры определяются следующими соотношениями: td=0,15tз,a U'=1/3Uc. На зажимах выключателя всегда имеется сосредоточенная емкость в виде емкости ошиновки, измерительных АВН и др. Эта емкость способствует снижению СВН на начальном участке кривой ПВН.
При Uном≥110 кВ нормированная характеристика ПВН определяется четырьмя параметрами (рис. 2.4). В этом случае кривая ПВН определяется двумя огибающими. Первая проходит через начало координат и при времени t1 достигает напряжения U1. Вторая огибающая проходит через точку с координатами U1, t1 и достигает значения пикового напряжения Uc в момент времени t2. Параметры такой кривой ПВН даны в [2.1].
СТОЙКОСТЬ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ПРИ СКВОЗНЫХ ТОКАХ КЗ
Выключатель во включенном положении должен выдерживать токи КЗ, которые называются сквозными. Различают токи термической и электродинамической стойкости.
Ток термической стойкости 1т. Для выключателей Uном≤220 кВ время термической стойкости t= 1-4-3 с, при Uном≥330 кВ t=1-2 с.
Ток электродинамической стойкости Iд=1,8√2Iо,ном. Ток включения Iвкл. ном — ток КЗ, на который может включаться выключатель без повреждений, препятствующих его дальнейшей нормальной работе. Различают действующее значение за один период после начала КЗ Iвкл. ном.д и пиковое значение Iвкл. ном. max· Должно соблюдаться неравенство
Указанный ток Iвкл, ном обеспечивается при давлении сжатого воздуха в пневматическом приводе 85—105 % Uном и напряжении на включающем электромагните 85— 110 % в электромагнитном приводе.
На ток Iвкл. ном. max следует проверить также механическую прочность токоведущей цепи выключателя и контактов.
ВРЕМЯ ДЕЙСТВИЯ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ
Полное время отключения выключателя to— время с момента подачи команды на электромагнит отключения до погасания дуги во всех трех полюсах. В выключателях на большие токи отключения (80—100 кА) применяется двухступенчатое отключение с применением шунтирующих резисторов (см. гл. 3). В этом случае различают полное время отключения большого тока и полное время отключения тока шунтирующих резисторов. Полное время равно сумме собственного времени отключения и времени гашения дуги.
В выключателях с Uном≥330 кВ, где особенно важна малая длительность КЗ, полное время отключения 0,04 с. При Uном=110-220 кВ to=0,04-0,08 с. При Uном<20 кВ to=0,l-0,2 с.
Собственное время включения tвкл — время с момента подачи команды на электромагнит включения до момента замыкания цепи высокого напряжения во всех трех фазах. В выключателях с шунтирующим резистором различают время включения контактов в цепи резисторов и время включения основных контактов.
