Проектирование элегазового выключателя ВГУ-220В

Оглавление
Введение
1. Технические характеристики и область применеия
1.1 Общие сведения
1.2 Технические характеристики выключателя
2. Расчёт электрической изоляции
2.1. Расчет внешней изоляции
2.1.1. Выбор длины промежутков по одноминутному испытательному напряжению промышленной частоты.
2.1.2. Проверка выбранных изоляционных промежутков по влагоразрядному напряжению.
2.1.3 Проверка по импульсному напряжению.
2.1.4 Проверка по длине пути утечки для промежутков и .
2.2 Расчет внутренней изоляции
3. Контактный узел
3.1. Контактная система ВГУ-220
3.2. Расчёт контактной системы при номинальном токе
3.2 Расчет контактов по динамической стойкости
3.3 Расчет термической стойкости контактной площадки при
3.4 Расчет переходного сопротивления контактов
3.5 Расчет сваривающего тока
4. Расчёт токоведущего контура
4.1 Токовые характеристики
4.2 Расчет нагрева токоведущих элементов в элегазе
4.3 Расчет распределения температуры по токоведущим элементам
5. Расчёт параметров дугогашения
Заключение
Список литератур

Проектирование элегазового выключателя ВГУ-220В

1.Определим минимальную длину для промежутка :
Uрасч.гр = (1,051,1).Uимп = (1,051,1).690 = 724,5759 кВ  l1* = 7 см. [7].
2. Определим минимальную длину для промежутка для промежутка :
Uрасч.гр = (1,051,1).Uимп = (1,051,1).860 = 946903 кВ  l2* = 195200 см.
Отрицательные импульсы.
3. Определим минимальную длину для промежутка для промежутка l1:
Uрасч.гр = (1,051,1).Uимп = (1,051,1).690 = 724,5759 кВ  l1* = 175180 см.
4. Определим минимальную длину для промежутка для промежутка :
Uрасч.гр = (1,051,1).Uимп = (1,051,1).860 = 946903 кВ  l2* = 195200 см.
1.3 Расчёт изоляционных изоляционных промежутков, по разрядному напряжения 50Гц
При напряжении промышленной частоты длина изоляционного промежутка может быть определена с помощью соответствующих значенияй Uрасч, кВ; Uрасч.д,:
В сухом состоянии
1. Определим минимальную длину для промежутка :
2. Определим минимальную длину для промежутка :
3. Длина промежутка
Под дождём
4. Определим минимальную длину для промежутка :
5. Определим минимальную длину для промежутка ::
6. Длина промежутка
1.4 Расчёт промежутков по коммутационным импульсам
Поскольку при воздействии коммутационных импульсов электрическая прочность воздушного изоляционного промежутка приближается к прочности промежутка под напряжением промышленной частоты, определение их длины не требуется.
1.5. Расчёт внутренних изоляционных промежутков
Для равномерного электрического поля напряжение элегаза может быть описано уравнением:
;
где - число разрывов;
- абсолютное давление SF6, Па;
- межэлектродное расстояние, м.
Проверим промежутки на одноминутное напряжение.
1. Определим минимальную длину участка для равномерного поля:
l4* = (0.011540.1208).м.
подкорректируем это значение с помощью уточняющей формулы:
l4* = Uрасч/[89.p.(1 + a/(p.r0)m)] = (1.051.1).Uвнут/[89.p.(1 + a/(p.r0)m)] = (0.01090.0114) см.
2. Определим минимальную длину участка для равномерного поля:
l5* = (0.5770.604) см.
подкорректируем это значение по уточняющей формуле:
l5* = (0.5510.578) см.
Проверим промежутки на импульсное напряжение.
1. Определим минимальную длину участка для равномерного поля:
l4* = (1.8091.895) см.
подкорректируем это значение с помощью уточняющей формулы:
l4* = ( (1.7051.786) см.
2. Определим минимальную длину участка для равномерного поля:
l5* = (0.9050.948) см.
подкорректируем это значение с помощью уточняющей формулы:
l5* = (0.8650.906) см.
1.6 Результаты расчётов
В таблице 3 представлены итоговые длины изоляционных промежутков. Они взяты с небольшим запасом относительно максимального из рассчитанных значений.
Таблица 3
Промежуток
Расчётная
величина. см
175-180
129.128-135.405
129.128-135.405
1.7051.786
0.8650.906
Конструктивная
величина. см
185
145
145
6
3
2. Расчёт токоведущего контура
2.1 Токовые характеристики
Исходными данными для расчёта токовых характеристик ВГУ-220 являются номинальный ток выключателя и номинальный ток отключения . Рассчитаем:
1. Ток отключения
Определим ток отключения по следующей формуле:
2. Определим эффективное значение тока короткого замыкания за один период промышленной частоты:
.
3. Определим ударный ток КЗ по следующей формуле:
4. Подробный расчёт тока термической стойкости для основных токоведущих элементов выключателя ВГУ-220 рассматривается ниже.
5. Определим значение тока электродинамической стойкости.
Для высоковольтных выключателей ток электродинамической стойкости Iдин и ток Iном.о связаны следующим образом
Iдин  1.8.2.Iном.о.  Iдин  101.84 кА.
6. Ток включения
Наибольшего, гарантированное изготовителем, значение тока КЗ, отключаемый выключателем без повреждений описывается соотношением
2.2 Проверка токоведущей системы ВГУ-220 по току термической стойкости
Данную проверку можно выполнить с помощью следующей формулы:
где Ак и Ан - параметры материала, определяемые графически, и зависящие от начальной н и конечной к температуры токоведущего элемента (ТЭ), А.с/м2;
- площадь сечения токоведущего элемента, м2;
- допустимая длительность тока короткого замыкания, с;
- действующее значение тока короткого замыкания, А.
1. Медный токоведущий элемент изолятора обладает следующими параметрами:
для него
.
2.3 Расчёт нагрева токоведущих элементов в
Для определения температуры поверхности системы подвижных контактов рассчитаем:
1. Начальная температура токоведущего элемента при токе .
2. Рассчитаем Определяющую температуру элегаза:
.
3. Определим критерий Прандтля при
.
4. Определяющий размер токоведущего элемента составляет:
.
5. Рассчитаем коэффициент объёмного расширения элегаза
.
6. Рассчитаем превышение температуры токоведущего элемента над температурой элегаза:
.
7. Определим кинематическую вязкость элегаза при
.
8. Определим критерий Грасгофа
.
9. Рассчитаем значение произведения критериев Грасгофа и Прандтля
.
10. Режим теплообмена при описывается следующей формулой :