Выбор электрических аппаратов

И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ

 

Все электрические аппараты и токоведущие части электрической станции или подстанции должны надежно работать в условиях нормальных режимов, а также обладать достаточной термической и электродинамической стойкостью при возникновении самых тяжелых коротких замыканий.

Основными параметрами оборудования, которые должны соответствовать условиям длительного номинального режима, являются номинальные напряжение и ток. Номинальное напряжение аппаратов, шин, кабелей определяет уровень их изоляции, который должен соответствовать напряжению установки. Номинальный ток характеризует пригодность элементов для работы в нормальном режиме по условию длительного нагрева.

По условию длительного нагрева аппараты и проводники должны также удовлетворять требованиям форсированного режима, который возникает:

1) для цепей генераторов – при работе их с номинальной мощностью и напряжением, сниженным на 5 % относительно номинального;

2) для сборных шин, аппаратов и шин в цепях секционных и шиносоединительных выключателей – при максимально возможных токах, возникающих при аварийном или ремонтном отключении одной из цепей, работающих параллельно;

3) для цепей трансформаторов – при использовании их перегрузочной способности (перегрузка до 40 % в зависимости от типа трансформатора).

При проверке аппаратов и токоведущих частей РУ на термическую и электродинамическую стойкость за расчетные токи принимают токи трехфазного короткого замыкания.

Проверка аппаратов и токоведущих частей на термическую стойкость сводится к определению наибольшей температуры нагрева их токами короткого замыкания. В эту величину входит время действия релейной защиты , которая должна дать импульс выключателю на отключение короткого замыкания, и полное время отключения этого выключателя : .

Значения приведены в технических характеристиках выключателей (табл.4.4).

Примерная величина расчетного времени действия короткого замыкания составляет:

 

для цепей РУВН (с учетом времени

действия основных защит)…………………………………… 0,16-0,2 с

для цепей РУ генераторного напряжения (с учетом

времени действия дифференциальной защиты

шин 6 – 10 кВ)……………………………………………………….0,3 с

для цепи выводов генераторов:

мощностью до 60 МВт (с учетом дифференциальной

защиты генератора или блока)……………………………………..0,3 с

мощностью 60 МВт и выше (с учетом времени

действия резервной защиты)…………………………………………4 с

для реактированной линии 6 – 10 кВ…...……………………1,2 – 2,2 с

Для проверки на термическую стойкость необходимо определить величину - теплового импульса короткого замыкания, характеризующего количество тепла, выделяющегося в аппарате или проводнике за время :

 

, (48)

 

где - мгновенное значение тока короткого замыкания в момент времени ; - тепловой импульс периодической составляющей тока; - тепловой импульс апериодической составляющей тока.

Тепловой импульс может определяться в случае удаленного короткого замыкания и короткого замыкания вблизи генераторов.

1. При удаленном коротком замыкании периодическая составляющая тока является незатухающей, поэтому

 

, (49)

 

где - начальное значение суммарного периодического тока от всех источников, А; - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания, с (определяется по таблице 3.1).

2. При коротком замыкании вблизи генераторов и наличии системы величины и определяются отдельно.

Суммарный тепловой импульс от периодических составляющих токов генератора и системы определяются по формуле

 

, (50)

 

где и - начальное значение периодических составляющих тока системы и генератора, А; и относительные токовый и тепловой импульсы, определяемые по кривым рис.4.1 (по известному расчетному времени действия короткого замыкания ).

 

 

Р и с. 4.1. Кривые для определения относительного токового

и относительного теплового импульсов

 

Тепловой импульс от апериодических составляющих токов генератора и системы

 

, (51)

 

где и принимаются по данным табл.3.1.

Электродинамическая стойкость аппаратов, шин и шинных конструкций определяется условиями их механической прочности при воздействии на них электродинамических сил, возникающих при коротком замыкании.