Переключатель (рубильник)

1. Термическое действие токов КЗ, удалённое КЗ, вблизи генераторов и компенсаторов, вблизи группы двигателей.

Продолжительность КЗ составляет обычно доли секунды и, как исключение, может достигнуть нескольких секунд. В течение этого короткого промежутка времени выделение тепла настолько велико, что температура проводников и аппаратов выходит за пределы, установленные для нормального режима. Процесс нагревания прекращается в момент автоматического отключения поврежденного участка системы, после чего происходит относительно медленное остывание.

Даже кратковременное повышение температуры проводников (частей аппаратов) при КЗ может привести к размягчению и плавлению металла, выжиганию изоляции, разрушению контактов и другим повреждениям. Для надежной работы электрической системы необходимо исключить такие повреждения, что достигается выбором соответствующих размеров токоведущих частей и по возможности быстрым автоматическим отключением поврежденных цепей. Свойство (способность) аппарата и проводника противостоять кратковременному тепловому действию тока КЗ без повреждений, препятствующих дальнейшей исправной работе, называется термической стойкостью. Критерием термической стойкости является конечная температура, которая ограничивается механической прочностью металлов, деформациями частей аппаратов,
а также нагревостойкостью изоляции. Допустимые конечные Температуры для аппаратов и проводников (табл. 5.1) установлены на основании опыта. Они выше допустимых температур при нормальной работе, поскольку изменение механических свойств металлов и износ изоляции определяются не только температурой, но также продолжительностью нагревания, которая в рассматриваемых условиях мала. Как видно из табл. 5.1, допустимые конечные температуры при КЗ лежат в пределах от 120 до 300 °С, в то время как допустимые температуры при нормальной работе, как правило, не превышают 60 — 80 °С Для неизолированных медных проводников установлена максимальная температура 300^СС, а для алюминиевых 200°С. Допустимая температура для кабелей с бумажной пропитанной изоляцией до 10 кВ принята равной 200 °С независимо от материала жил. Она ограничивается нагревостойкостью изоляции.

Удаленное короткое замыкание- Короткое замыкание в электроустановке, при котором амплитуда периодической составляющей тока данного источника энергии в начальный и в произвольный моменты времени практически одинаковы

Определение теплового импульса тока КЗ для оценки термической стойкости зависит от местоположения точки КЗ в рассматриваемой электроустановке. В соответствии с [4, 5] можно выделить три основных случая: удаленное КЗ, КЗ вблизи генераторов и КЗ вблизи группы электродвигателей. Тепловой импульс тока КЗ имеет две составляющие: периодическую и апериодическую :

. (1.13)
При удаленном КЗ, если отношение действующего значения периодической составляющей тока любого генератора (синхронного компенсатора) в начальный момент КЗ к его номинальному току меньше двух, т. е. при , это обычно сборные шины напряжением 35 кВ и выше, все источники исходной схемы объединяются в один эквивалентный источник. В этом случае периодическая составляющая тока КЗ принимается незатухающей, т.е. , а апериодическая составляющая затухающей по экспоненте с постоянной времени системы , которая берется из таблицы 1.1. Таким образом, при удаленном КЗ, тепловой импульс тока КЗ согласно [2] определяется по формуле:
, (1.14)
где - начальное значение периодической составляющей тока КЗ от эквивалентного источника.
В том случае, если тепловой импульс тока КЗ можно определять по формуле
. (1.15)

При КЗ вблизи группы электродвигателей все электродвигатели заменяются эквивалентным электродвигателем, а все источники объединяются в эквивалентный источник, который является системой по отношению к эквивалентному электродвигателю. Для определения суммарного теплового импульса тока КЗ с учетом электродвигателей рекомендуется [2] пользоваться выражениями (1.16) - (1.19), в которых необходимо заменить и соответственно на и эквивалентного электродвигателя.
Согласно [1, 6] группа электродвигателей заменяется эквивалентным электродвигателем со следующими параметрами: постоянная времени периодической составляющей тока ; постоянная времени апериодической составляющей тока коэффициент полезного действия , коэффициент мощности , кратность пускового тока . Начальный периодический ток эквивалентного электродвигателя определяется по выражению (1.20)
Относительный тепловой импульс тока КЗ и относительный токовый импульс от эквивалентного электродвигателя определяются по [2] или кривым, приведенным на рисунках 1.2 и 1.3.

1. Источники постоянного оперативного тока. Выбор аккумуляторных батарей и зарядных агрегатов.

Аккумуляторные батареи являются независимыми источниками энергии в системах собственных нужд станций и подстанций. Основное их назначение заключается в питании систем управления, автоматики, сигнализации, связи, а также электроснабжении особо ответственных рабочих машин и сети освещения при нарушении нормальной работы установки в течение времени, необходимого для восстановления нормальной работы.

На ТЭС обычно предусматривают аккумуляторную батарею на каждый
блок или на два блока и еще одну батарею для главного щита управления. На АЭС число аккумуляторных батарей значительно больше. На гидростанциях в зависимости от установленной мощности ограничиваются одной или двумя батареями. На мощных подстанциях
также предусматривают аккумуляторные батареи.

Свинцово-кислотный аккумулятор состоит из следующих основных мастей: положительных и отрицательных пластин, сепараторов, сосуда и электролита. Активными веществами, участвующими
в электрохимических реакциях, являются перекись свинца РЬ0₂ на положительных пластинах, губчатый свинец РЬ на
отрицательных пластинах и раствор серной кислоты в воде. Перекись свинца и губчатый свинец имеют кристаллическое строение и непрочны; они удерживаются на основе в виде каркаса из свинца
или сплава свинца с сурьмой.