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 отдель-ных 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: нор-мальным 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 указан-ных положений, и одновременно быть всегда готовыми к мгновенному выполнению любых коммутационных операций, часто после длительного пребывания в неподвижном состоя-нии. 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 свы-ше 1000 В. Общие технические условия»; ГОСТ 18397--73 «Выключатели переменного тока на номинальное напряжение 6-220 кВ. Общие технические условия»; ГОСТ 12450-82 «Вы-ключатели переменного тока высокого напряжения. Отключение ненагруженных линий». ГОСТ 8024-84 «Допустимые температуры нагрева токоведущих элементов, контактных со-единений и контактов аппаратов и электротехнических устройств переменного тока на на-пряжение свыше 1000 В; ГОСТ 1516.1-75 «Нормы испытательных напряжений внешней и внутренней