После изучения ГЛАВЫ необходимо знать

· Методику выбора проводников по условиям рабочего режима.

· Как проверяются проводники на термическую стойкость.

· Методику расчета электродинамической стойкости шин и механической прочности изоляторов.

· Последовательность выбора параметров выключателей.

· Выбор и проверку разъединителей, отделителей, короткозамыкателей и выключателей нагрузки.

· Особенности применения и выбора токоограничивающих реакторов.

· Порядок выбора и проверки измерительных трансформаторов тока и напряжения.

ВЫБОР И РАСЧЕТ ТОКОПРОВОДОВ

В распределительных устройствах электрических станций и подстанций содержится большое число электрических аппаратов и соединяющих их проводников. Выбор и расчет токоведущих частей аппаратов и проводников – важнейший этап проектирования любой электрической установки, от которого в значительной степени зависит надежность ее работы.

На подстанциях, в открытой части, могут применяться провода АС или жесткая ошиновка алюминиевыми трубами. Соединение трансформатора с закрытым РУ 6-10 кВ или с КРУ 6-10 кВ осуществляется гибким подвесным токопроводом, шинным мостом или закрытым комплектным токопроводом. В РУ 6-10 кВ применяется жесткая ошиновка.

При выборе токоведущих частей необходимо обеспечить выполнение ряда требований, вытекающих из условий работы. Аппараты и проводники должны:

· длительно проводить рабочие токи без чрезмерного повышения температуры;

· противостоять кратковременному электродинамическому и тепловому действию токов КЗ;

· выдерживать механические нагрузки, создаваемые собственной массой и массой связанных с ними аппаратов, а также условия, возникающие в результате атмосферных воздействий (ветер, гололед); это требование учитывается при механическом расчете ЛЭП и РУ;

· удовлетворять требованиям экономичности электроустановки.

Один из важнейших вопросов – обеспечение термической стойкости аппаратов и проводников. При работе происходит нагрев электрических аппаратов и проводников, что является следствием потерь мощности в них. Составляющими этих потерь являются:

1) потери в токоведущих частях, обмотках контактах;

2) потери от вихревых токов в металлических частях, особенно в ферромагнитных;

3) потери в магнитопроводах трансформаторов и электромагнитов;

Потери в диэлектриках.

Для аппаратов и проводников эти потери являются сложной функцией тока, напряжения и частоты. Однако, принимая во внимание, что наибольшей является составляющая потерь в токоведущих частях и что напряжение и частота обычно изменяются незначительно, можно в большинстве случаев считать, что потери мощности пропорциональны квадрату тока.

Различают два основных режима нагрева токоведущих частей:

длительный нагрев рабочим током; этот режим характеризуется тепловым равновесием, в нем проводник приобретает определенную (установившуюся) температуру;

Кратковременный нагрев током КЗ; в этом режиме температура проводника непрерывно растет, так как теплоты выделяется во много раз больше, чем в нормальном режиме, она не успевает отводиться и тепловое равновесие не устанавливается.

Проверка токоведущих частей на термическую стойкость состоит в том, чтобы убедиться, что ни в одном из этих режимов температура проводника не превысит допустимой. При этом допустимые температуры в каждом из режимов различны и определяются рядом требований:

1) обеспечить экономически целесообразный срок службы изоляции;

2) обеспечить надежную работу контактной системы;

3) не допустить заметного ухудшения механических свойств металла токоведущих частей;