Высоковольтный элегазовый баковый выключатель ВГБ-35
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
На основании технических данных высоковольтного элегазового выключателя
(Uном = 35 кВ, Iном = 630 А, Iном.о = 12,5 кА),
выполнить следующие работы :
1. Ознакомиться с технико-экономической характеристикой аппарата.
2. Произвести расчёт электрической изоляции.
3. Произвести расчёт токоведущего контура.
4. Рассчитать параметры контактного узла.
5. Построить кинематическую схему и планы скоростей привода.
6. Спроектировать дугогасительную систему.
7. Ознакомиться с правилами монтажа и обслуживания.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ..……………………..........................................................
.........................................................................
......... 3
ГЛАВА ПЕРВАЯ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВГБ-35..........…….... 4
1.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕГАЗА В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЯХ.............................………. -
1.2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ЭЛЕГАЗОВЫХ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ................................................………….........
...... 6
1.2.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ
ДАННЫЕ...................................................................
....................................………………….... -
1.2.2.
ПРЕИМУЩЕСТВА.............................................................
.......................................................…………………….. -
1.2.3.
НЕДОСТАТКИ...............................................................
.............................................................……………………..
-
1.3. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ЭЛЕГАЗОВОГО БАКОВОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ СЕРИИ ВГБ-
35..............…….. 8
1.4. СТРУКТУРА УСЛОВНОГО
ОБОЗНАЧЕНИЯ..............................................................
...............……………….. -
1.5. НАЗНАЧЕНИЕ И УСЛОВИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИИ.............................................................
...........………………. -
1.6. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ
ДАННЫЕ...................................................................
.................………………... 9
1.7. ВОЗМОЖНОСТИ
ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ..............................................................
.............................……………….... 10
1.8.
УСТРОЙСТВО...............................................................
...............................................................……………………..
. 11
1.9.
РАБОТА...................................................................
.....................................................................…………
……………. 17
1.9.1. ОПЕРАЦИЯ
"ВКЛЮЧЕНИЕ"..............................................................
.....................................………………….. -
1.9.2. ОПЕРАЦИЯ
"ОТКЛЮЧЕНИЕ".............................................................
....................................…………………. -
ГЛАВА ВТОРАЯ РАСЧЁТ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ
ИЗОЛЯЦИИ......................................…………. 18
2.1. АЛГОРИТМ
РАСЧЁТА..................................................................
................................................…………………... 18
2.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФОРМЫ ИЗОЛЯЦИОННЫХ
ПРОМЕЖУТКОВ..............................................………….. 19
2.3. РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТКОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ ГРОЗОВЫМ
ИМПУЛЬСАМ......................………. 20
2.4. РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТКОВ, ПОДВЕРГАЕМЫХ ВОЗДЕЙСТВИЮ РАЗРЯДНОГО
НАПРЯЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ
ЧАСТОТЫ..................................................................
....…………….... -
2.5. РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТКОВ, ПОДВЕРГАЮЩИХСЯ КОММУТАЦИОННЫМ ИМПУЛЬСАМ.……….
21
2.6. РАСЧЁТ ПРОМЕЖУТКОВ ВНУТРЕННЕЙ
ИЗОЛЯЦИИ...........................................................…………….
.. -
2.7. ПРОВЕРКА ИЗОЛЯЦИИ ПО ДЛИНЕ ПУТИ
УТЕЧКИ...............................................................…………
…... 22
2.8. ИТОГОВЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
РАСЧЁТОВ.................................................................
.....................……………….. -
ГЛАВА ТРЕТЬЯ РАСЧЁТ ТОКОВЕДУЩЕГО
КОНТУРА............................................………….. 23
3.1. РАСЧЁТ ТОКОВЫХ
ХАРАКТЕРИСТИК............................................................
.........................……………….... -
3.2. ПРОВЕРКА ТОКОВЕДУЩЕЙ СИСТЕМЫ ПО ТОКУ ТЕРМИЧЕСКОЙ
СТОЙКОСТИ............……….. 24
3.3. ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЕ УСИЛИЯ В ТОКОВЕДУЩЕЙ
СИСТЕМЕ...................................…………. -
3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ В СИСТЕМЕ ПОДВИЖНЫХ
КОНТАКТОВ..............………. 25
3.5. РАСЧЁТ НАГРЕВА ТОКОВЕДУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ В
ЭЛЕГАЗЕ...............................................………….. 26
3.6. ПОРЯДОК РАСЧЁТА ТОКОВЕДУЩИХ СИСТЕМ МЕТОДОМ ТЕПЛОВЫХ
СХЕМ.................……….. 27
3.7. ПОСТРОЕНИЕ ТЕПЛОВОЙ МОДЕЛИ ТОКОВЕДУЩЕЙ
СИСТЕМЫ......................................………….. -
3.8. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ МАШИННОГО
РАСЧЁТА.............................................................……………
.. 28
3.9. РЕЗУЛЬТАТЫ ТЕПЛОВОГО
РАСЧЁТА..................................................................
....................………………... -
ГЛАВА ЧЕТВЁРТАЯ РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО
УЗЛА..............................................…………... 29
4.1. ТИП КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ ВГБ-
35.......................................................................
.............……………….... -
4.2. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ ПРИ НОМИНАЛЬНОМ
ТОКЕ...............……….. -
4.2.1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАСЧЁТА КОНТАКТНОГО
НАЖАТИЯ....................................…………... -
4.2.2. РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ ПО ЭЛЛИПТИЧЕСКОЙ
ФОРМУЛЕ..........................…………. 29
4.2.3. РАСЧЁТ КОНТАКТНОГО НАЖАТИЯ ПО СФЕРИЧЕСКОЙ
ФОРМУЛЕ...............................…………... 30
4.2.4. РАСЧЁТ ПЕРЕХОДНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО
УЗЛА.................................…………. -
4.2.5. РАСЧЁТ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА КОНТАКТНОЙ
СИСТЕМЫ.................................................…………… -
4.3. РАСЧЁТ ПАРАМЕТРОВ КОНТАКТНОЙ СИСТЕМЫ ПРОГРАММОЙ
"CONT"........................………... 32
4.3.1. ИСХОДНЫЕ
ДАННЫЕ...................................................................
............................................………………….. -
4.3.2. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТА
.........................................................................
..................................………………….. -
ГЛАВА ПЯТАЯ КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА И ПЛАНЫ СКОРОСТЕЙ.....................………
33
ГЛАВА ШЕСТАЯ СИСТЕМА ДУГОГАШЕНИЯ ВГБ-
35...............................................…………. 34
ГЛАВА СЕДЬМАЯ ПРАВИЛА МОНТАЖА И
ОБСЛУЖИВАНИЯ..............................……….. 36
ЗАКЛЮЧЕНИЕ..................................................................
..................................................................…………………
…... 37
ПРИЛОЖЕНИЕ..................................................................
.................................................................……………………
... 38
СПЕЦИФИКАЦИЯ................................................................
.............................................................……………………...
45
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ
СПИСОК...................................................................
..............................………………….. 47
ПРОГРАММНОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ.................................................................
....................................…………………. -
ВВЕДЕНИЕ
Выключатели высокого напряжения (ВК) предназначены для оперативных и
аварийной коммутаций в энергосистемах, для выполнения операций включения и
отключения отдельных цепей при ручном или автоматическом управлении. Во
включенном положении ВК должен длительно пропускать токи нагрузки и
кратковременно - аварийные.
Характер режима работы высоковольтных выключателей несколько необычен:
нормальным для них считается как включенное положение, когда по ним
проходит ток нагрузки, так и отключенное, при котором они обеспечивают
необходимую электрическую изоляцию между разомкнутыми участками цепи.
Коммутация цепи, осуществляемая при переключении ВК из одного положения в
другое, производится не регулярно, время от времени, а выполнение
специфических требований по включению цепи при имеющемся в ней короткого
замыкания (КЗ) либо по отключению КЗ вообще крайне редко.
Выключатели должны надёжно выполнять свои функции, находясь в любом из
указанных положений, и одновременно быть всегда готовыми к мгновенному
выполнению любых коммутационных операций, часто после длительного
пребывания в неподвижном состоянии. Наиболее тяжёлым режимом для ВК
является режим отключения тока КЗ.
Общие требования к конструкциям и характеристикам выключателей
устанавливается стандартами: ГОСТ 687-78 «Выключатели переменного тока
нагрузки на напряжение свыше 1000 В. Общие технические условия»; ГОСТ 18397-
-73 «Выключатели переменного тока на номинальное напряжение 6-220 кВ. Общие
технические условия»; ГОСТ 12450-82 «Выключатели переменного тока высокого
напряжения. Отключение ненагруженных линий». ГОСТ 8024-84 «Допустимые
температуры нагрева токоведущих элементов, контактных соединений и
контактов аппаратов и электротехнических устройств переменного тока на
напряжение свыше 1000 В; ГОСТ 1516.1-75 «Нормы испытательных напряжений
внешней и внутренней изоляции электрических аппаратов».
В связи с тем, что российская промышленность поставляет высоковольтные
электрические аппараты для районов с различными климатическими условиями,
объединение сетей и создание единой энергетической системы связано с
повышением технических параметров и ужесточением требований, предъявляемых
к электрическим аппаратам высокого напряжения. Эти задачи становятся
трудноразрешимыми при использовании традиционных методов гашения дуги,
изоляционных и дугогасительных сред. Широко применяемые в настоящее время
масляные и воздушные ВК имеют и свои преимущества, и свои недостатки. Они
объясняются свойствами сред, используемых в этих аппаратах для изоляции и
гашения дуги. Масло таит опасность пожара и взрыва. Применение воздушных
выключателей связано с необходимостью производства, кондиционирования и
хранения сжатого воздуха. Затруднительна эксплуатация воздушных и масляных
ВК при низких температурах. Естественно поэтому, что исследователи
непрерывно ведут поиски новых принципов коммутации цепей и новых сред,
которые сохраняли бы преимущества традиционных сред, но не имели бы их
недостатков. С основных характеристик подобной среды и начинается первая
глава.
ГЛАВА ПЕРВАЯ
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВГБ-35
1.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ЭЛЕГАЗА
В ВЫСОКОВОЛЬТНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯХ
Наиболее распространёнными изоляционными, дугогасительными и охлаждающими
средами, которые применяются в электротехническом оборудовании, является
минеральное масло и воздух. Газы по сравнению с маслом и твёрдыми
изоляционными материалами имеют определённые преимущества, главные из
которых - ничтожнейшая проводимость и практическое отсутствие
диэлектрических потерь, независимость в однородном поле электрической
прочности от частоты, неповреждённость газовой изоляции заметным остаточным
изменениям и малая загрязнённость под действием дуги и короны.
Электрическая прочность газовой изоляции в однородных или слабо
неоднородных полях увеличивается с ростом давления и при определённых
условиях может превысить электрическую прочность трансформаторного масла,
фарфора и высокого вакуума.
Для упрощения конструкций оборудования с газовой изоляцией желательно,
чтобы необходимая электрическая прочность была обеспечена при сравнительно
небольшом избыточном давлении.
Однако при применении газа в электротехническом оборудовании, помимо
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
|