Преимущества

ПРЕИМУЩЕСТВА

ТРЕБОВАНИЯ К ГЕНЕРАТОРНЫМ ВЫКЛЮЧАТЕЛЯМ

Защита цепи генератор – повышающий трансформатор предъявляет самые серьезные требования к генераторным выключателям (ГВ) среднего напряжения при отключении тока короткого замыкания (КЗ). Поэтому по условиям работы ГВ несколько отличаются от силовых выключателей среднего напряжения. Находясь между повышающим трансформатором и генератором, ГВ должны успешно отключать токи как со стороны системы, так и со стороны генератора. Полные требования к работе ГВ не отражены в ГОСТ Р 52565-2006 и указаны в единственном стандарте – МЭК/IEEE 62271-37-013.

К отличительным условиям относятся: высокое значение апериодической (постоянной) составляющей в токе КЗ на шинах генераторного напряжения; повышенная скорость переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН) на контактах ГВ при отключении токов КЗ вблизи генератора; коммутация в режиме рассогласования фаз генератора и сети; высокий механический и коммутационный ресурс ГВ для работающих в пиковых режимах генераторов ГЭС, ГТЭС, ГАЭС.

На линейной схеме, представленной выше, указаны трехфазные КЗ: между генератором и ГВ (Авария 1); между ГВ и повышающим трансформатором (Авария 2). Авария 1 является самой тяжелой для ГВ в части ПВН, а авария 2 – наихудшей для ГВ по амплитуде и степени асимметрии тока.

На графиках при трехфазном КЗ представлены: действующее значение переменной составляющей тока Isc и постоянная составляющая тока КЗ, которая определяет степень асимметрии в токе между расходящимися контактами ГВ.

Генератор и повышающий трансформатор имеют низкое сопротивление и высокое отношение индуктивности к сопротивлению (L/R). Это отношение L/R в несколько раз больше, чем в более протяженных распределительных сетях. L/R выражается в единицах времени и определяет быстроту затухания постоянной составляющей токов КЗ. Скорость затухания постоянного компонента тока влияет на величину тока в момент размыкания контактов ГВ, в течение периода от образования дуги до завершения отключения.

ГОСТ Р 52565-2006 определяет постоянную составляющую тока – 27% или меньше для распределительной сети при времени 60мс от КЗ до начала размыкания контактов выключателя. Для генераторных систем ГОСТ конкретных параметров не дает.

Согласно МЭК/IEEE 62271-37-013, при том же времени 60мс, постоянная составляющая тока для генераторных сетей достигает уровня 64% (Авария 1, График 1), что более чем в 2 раза превышает показатели ГОСТа. При определенных условиях, поступающие от генератора неисправности могут даже привести к превышению постоянной составляющей тока 100%, что может повлечь задержку перехода тока через ноль (Авария 2, График 2).

Скорость переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН) на контактах ГВ согласно ГОСТ Р 52565-2006 и МЭК/IEEE 62271-37-013 также требуется выше, чем для силовых выключателей – 4,5кВ/мкс против 0,42кВ/мкс.

Все эти условия при отключении токов КЗ требуют специальных возможностей выключателя, поэтому силовые выключатели не подходят для генераторных сетей.

КАМЕРА ДУГОГАСИТЕЛЬНАЯ ВАКУУМНАЯ

Традиционно генераторные выключатели с номинальными токами от 4000А и токами отключения от 63кА отличают большие габариты, т.к. они используют масло, воздух или элегаз (SF6) как среду для гашения дуги при КЗ.

В результате постоянного совершенствования вакуумных выключателей, они получили способность отключать токи высокой величины с большой постоянной составляющей и длительностью тока, высоким перенапряжением при переходных процессах. Теперь они способны удовлетворить требования к защите цепи генератор – повышающий трансформатор.

Компания Арум предлагает новое поколение генераторных выключателей с вакуумными камерами гашения дуги серии GV. Выключатели GV обладают рядом значимых преимуществ перед классическими генераторными выключателями: