В сетях защиты, сигнализации и автоматики так же никакой реконструкции не проводилось. Это все говорит от том, что необходимо заменить морально и физически устаревшее оборудование, к тому же выработавшее свой нормативный срок. Поэтому принимаем решение, при реконструкции КРН-6 кВ старое оборудование заменять полностью и менять его на новое, с установкой комплектного распределительного устройства наружной установки напряжением 6 кВ с вакуумными выключателями.
Выбор в пользу вакуумных выключателей объясняется тем, что в современной энергетике они имеют широкое применение и зарекомендовали себя как надежное и долговечное оборудование. Кроме того, они имеют ряд преимуществ перед масляными выключателями, а в частности: полная взрыво и пожаробезопасность; возможность осуществления сверхбыстродействия и применения для работы в любых циклах АПВ; надежное отключение емкостных токов холостых линий; малая масса; малые размеры; относительно малая мощность привода; легкая замена дугогасительной камеры; простота эксплуатации.
Сейчас наша промышленность выпускает достаточно различных вакуумных выключателей различных марок и серий. Принцип работы у них одинаковый, отличаются они, лишь конструктивным исполнением и каждый из них имеет свои преимущества.
В данном дипломном проекте приводится сравнение вакуумных выключателей двух заводов изготовителей, сравнивая их технические характеристики, и особенности и обосновываем свой выбор одного из них.
Для сравнения возьмем вакуумные выключатели промышленной группы ООО РК «Таврида электрик» марки ВВ/ТЕL-10-20/1000У2 [3] и группы компаний «Электрощит» ТМ Самара марки ВБУ-10-20/1000У2. [4]
Оба эти вакуумных выключателя предназначены для эксплуатации в сетях трех фазного переменного тока частотой 50 Герц, номинальным напряжением 6-10 кВ с изолированной и компенсированной нейтралью в нормальных и аварийных режимах.
Вакуумный выключатель марки ВВ/ТЕL-10-20/1000У2
ВВ - выключатель вакуумный
ТЕL – фирменная марка выключателя
10 – номинальное напряжение, кВ
20 – номинальный ток отключения, кА
1000 – номинальный ток, А
У – климатическое исполнение
2 – категория размещения
Вакуумный выключатель ВВ/TEL применяют в ячейках КРУ внутренней и наружной установки, а также в камерах КСО, как при новом строительстве, так и при замене выключателей прежних лет выпуска. В основе конструктивного решения выключателя лежит использование по фазных электромагнитных приводов с «магнитной защелкой» механически связанных с валом. Параллельно соединенные катушки электромагнитных приводов фаз выключателя при выполнении команд подключаются к предварительно заряженным конденсаторам в блоках управления такая конструкция позволяет достичь следующих основных отличительных особенностей вакуумных выключателей ВВ/ТЕL:
- высокий коммутационный и механический ресурс.
-отсутствие необходимости в проведении текущих, средних и капитальных ремонтов
- питание от сети постоянного, выпрямленного и переменного и переменного оперативного тока в широком диапазоне напряжений.
-малое потребление мощности по цепям оперативного питания.
-высокое быстродействие при включении и отключении.
-возможность отключения при потере оперативного питания.
-совместимость с любыми существующими типами ячеек КРУ и КСО.
- допускается работа в любом пространственном положении.
-малые габариты и вес.
- все вакуумные выключатели серии ВВ/ТЕL полностью испытаны на соответствование требований российских стандартов и имеют сертификаты соответствия системы ГОСТ.
Вакуумный выключатель ВБУЭ(П)3 – 10 – 20/1000У2
В – выключатель.
Б – вакуумный.
У – унифицированный.
Э (П) – тип привода электромагнитный «Э», пружинно – моторный «П».
3 – номер варианта конструктивного исполнения.
10 – номинальное напряжение, кВ.
20 – номинальный ток отключения, кА.
1000 – номинальный ток.
У – вид климатического исполнения.
2 – категория размещения по ГОСТ 15150.
Вакуумный выключатель ВБУ изготавливаются с двумя типами приводов, пружинно – моторными и электромагнитными. У каждого привода есть достоинства и недостатки. Если анализировать мировой опыт, в распределительных электрических сетях установлены вакуумные выключатели с пружинно – моторными приводами. Эти сети характеризуются достаточно редкими коммутациями, но исключительными требованиями по надежности электроснабжения потребителей. Пружинно – моторные привода полностью соответствуют этим требованиям, у них меньший по сравнению с электромагнитными приводами коммутационный ресурс, но обеспечено ручное включение выключателя под нагрузкой, даже при полном отсутствии питания на шинках управления, кроме того пружинно – моторные привода потребляют для заводки пружины включения очень маленький ток 1,5 А, это упрощает схему цепей вторичной коммутации ячейки и позволяет обойтись без установки дорогостоящих и требующих обслуживания аккумуляторов или блоков аварийного питания включения. Электромагнитные привода применяют там, где требуется большой коммутационный и механический ресурс и не требует дополнительного обслуживания и регулировок в процессе всего срока службы. Выключатель ВБУ имеет следующие неоспоримые преимущества:
- Универсальность – возможность установки электромагнитных или пружинно – моторных приводов.
-возможность ручного включения выключателя под нагрузкой.
- наличие встроенных в привод выключателей расцепителей.
-простота конструкции.
-высокая надежность.
-легко встраивается в различные типы КРУ.
-возможность установки привода отдельно от выключателя.
-высокий коммутационный ресурс.
-хороший теплоотвод рабочих поверхностей.
-лучшее среди всех отечественных и зарубежных выключателей соотношение «цена – качество».
- выключатели сертифицированы по системе ГОСТ
Технические характеристики обоих выключателей приведены в таблице 7.1
Таблица 7.1 Технические характеристик вакуумных выключателей
| Параметр | ВВ/ТЕL-10-20/1000У2 | ВБУ-10-20/1000У2 |
| 1 | 2 | 3 |
| Номинальное напряжение, кВ | 10 | 10 |
| Номинальный ток, А | 1000 | 1000 |
| Номинальный ток отключения, кА | 20 | 20 |
| Ток электродинамической стойкости, кА | 51 | 52 |
| Собственное время отключения, С мах | 0,015 | 0,03 |
| Полное время отключения, С махСобственное время включения, С мах | 0,0250,07 | 0,070,03 |
| Механический ресурс цикл включено-отклчено | 50000 | 50000 |
| Коммутационный ресурс цикл «включено- отключеноПри номинальном токеПри номинальном токе отключения | 50000100 | 50000100 |
| Масса, кг | 35 | 69 |
| Цена, руб. | 124 | 101 127* |
* для вакуумных выключателей с пружинно-моторным приводом
Как видно из таблицы выключатели обладают практически одинаковыми техническими характеристиками и выбор приходится обосновывать исходя из эксплуатационных и экономических соображений.
Полюс вакуумного выключателя марки ВБУ имеет разборную конструкцию, то есть он более ремонтопригоден. У вакуумных выключателей марки ВВ/ТЕL по фазные электромагнитные привода, что усложняет и удорожает конструкцию. Как указано в инструкции к вакуумному выключателю марки ВБУ он не требует дополнительных регулировок на протяжении всего срока службы (так же в случае износа контактов). Очень важно, что у этого выключателя обеспечивается воздушная изоляция между верхним и нижним токосъемом камеры это позволяет изготовить исключительно сбалансированную по теплоотводу конструкцию. Кроме всего вакуумный выключатель с электромагнитным приводом на 23 тысячи дешевле, чем выключатель марки ВВ/ТЕL. Выключатель марки ВБУ выбираем с электромагнитным приводом, поскольку он дешевле, а уступает он выключателю с пружинно-моторным приводом только тем, что включить его можно под нагрузкой даже при отсутствии оперативного тока, но это больше применимо на подстанциях, где присутствуют потребители 1-й категории, на подстанции же «Байдарка» все потребители 2-й категории.
После сравнения вариантов принимаем решение использовать на подстанции «Байдарка» вакуумные выключатели марки ВБУЭЗ-10-20/1000У2 с электромагнитными приводами. (схему цепей вторичной коммутации ячейки вакуумного выключателя смотри графическая часть лист 2)
Принцип работы электромагнитного привода:
Включаем автоматический выключатель SF, так как вакуумный выключатель отключен его блок-контакты Q4 замкнуты, срабатывает реле от повторного включения которое размыкает свои размыкающие контакты и замыкает замыкающие контакты подготавливается цепочка для включения вакуумного выключателя. Замыкаем разъемное соединение Х1 по цепочке подается питание на диодный мостик VZ2, выпрямленное напряжение поступает на контактор КМ1, который в свою очередь замыкает контакты в цепи электромагнита включения YAC выключатель включается. Подготавливая своими блок-контактами цепочку на отключение в цепи электромагнита отключения YAT.
8 Технико-экономическое обоснование выбора мощности трансформаторов
На подстанции «Байдарка» организован учет электрической энергии. Происходит учет как активной так и реактивной энергии. Для этого на подстанции установлены счетчики активной и реактивной энергии.
Для контроля нагрузки на фидерах и вводах установлены амперметры, а для пропорционального снижения первичного тока во вторичный и для изоляции вторичных цепей от первичных установлены трансформаторы тока. Все щитовые приборы установленные на подстанции изготовлены на номинальный ток 5 А, поэтому вторичный ток трансформаторов тока составляет 5 А. Важной характеристикой трансформаторов тока является коэффициент трансформации, который показывает отношение первичного тока ко вторичному. Этот коэффициент трансформации указывается на амперметрах. Тогда шкала амперметров градуируется в первичных токах, хотя по обмотке амперметра протекает вторичный ток.