Понятие о расчетных рабочих токах

Различают рабочие токи нормального режима, а также рабочие токи утяжеленного режима. Под нормальным режимом ЭУ или ее части понимают режим, при котором все присоединения находятся в работе или в состоянии рабочей готовности. Под утяжеленным режимом понимают ремонтный или послеаварийный период работы, при котором рабочий ток присоединений превышает ток нормального режима (например, при отключении одной из параллельных линий, при перегрузке трансформатора и т. д.).

Токи нормального и утяжеленного режимов в отдельных присоединениях РУ неодинаковы. Например, в присоединениях блочных агрегатов продолжительный ток нормального режима Iраб.норм равен номинальному току блока, а ток утяжеленного режима Iраб.ут не превышает 1,05∙Iраб.норм, т.е. он определяется допустимой перегрузкой генераторов. В присоединениях воздушных линий расчетный ток нормального режима равен наибольшему рабочему току линии при включенных параллельных линиях. Ток утяжеленного режима зависит от схемы сети. В сложных схемах эти токи могут быть определены только приближенно. Однако в РУ 35 кВ и выше нет необходимости в определении рабочих токов утяжеленного режима для каждой линии, т.к. в целях однообразия выключатели и другие аппараты принято выбирать одинаковыми во всех присоединениях. Поэтому достаточно определить рабочий ток утяжеленного режима для наиболее нагруженного присоединения.

Рабочие токи сборных шин станций и подстанций зависят от рабочих токов присоединений, их взаимного положения в РУ, от вида сборных шин (одиночные, двойные), а также от режима установки. Они могут быть определены приближенно.

16. Расчетные виды КЗ и расчетные токи КЗ.

Расчетный вид КЗ. Известно, что в незаземленных и компенсированных сетях начальный ток КЗ имеет наибольшее значение при трехфазном КЗ. Начальный ток двухфазного КЗ составляет √3/2 тока трехфазного КЗ (имеется в виду замыкание, удаленное от генераторов). Поэтому при выборе выключателей по коммутационной способности, а также при проверке аппаратов на электродинамическую стойкость в качестве расчетного вида замыкания принимают трехфазное КЗ. В эффективно-заземленных сетях ток однофазного КЗ может превышать ток трехфазного КЗ. Поэтому при выборе выключателей по коммутационной способности следует сопоставить расчетные токи при трехфазном и однофазном КЗ и ориентироваться на большее значение.При проверке аппаратов и токопроводов на электродинамическую стойкость следует согласно ПУЭ ориентироваться на трехфазное КЗ. Случай однофазного КЗ может быть исключен из рассмотрения, так как электродинамические силы при этом малы, поскольку расстояние от поврежденного проводника до проводника заземляющей системы велико.Расчетный ток КЗ. Под расчетным током КЗ понимают наибольший ток КЗ, действию которого могут быть подвергнуты аппараты и проводники рассматриваемого РУ. В отдельных присоединениях РУ аппараты и проводники подвержены действию неодинаковых токов. В наиболее тяжелых условиях находятся аппараты в тупиковых присоединениях, т.е. в присоединениях без источников энергии или с источниками малой мощности, например в присоединениях трансформаторов собственных нужд или в присоединениях шиносоединительных выключателей. Во всех других присоединениях токи КЗ меньше. В целях однообразия аппараты и проводники РУ 35 кВ и выше выбирают по наиболее тяжелым условиям, т.е. по току КЗ в тупиковых присоединениях, что упрощает расчет. В РУ 6-10 кВ теплофикационных станций рассчитывают наибольшие токи КЗ для каждого присоединения.

17 Шины, область использования, конструкции.

Неизолированные, жесткие проводники – шины. По экономическим причинам применяют только шины из алюминия и его сплавов с различными электрическими и механическими характеристиками. Форму и размеры поперечного сечения шины выбирают в соответствии с рабочим током, учитывая явление поверхностного эффекта, а также требования термической и динамической стойкости при КЗ. При напряжениях 6-20 кВ при токах несколько кА целесообразно применение шинопроводов. Простейшая форма поперечного сечения шины – прямоугольная с отношением сторон b/h от 1/8 до 1/12. Это так называемые плоские шины. Они обеспечивают хороший отвод тепла, т.к. отношение поверхности охлаждения к объему здесь больше, чем в шинах любой другой формы. При расположении проводников трех фаз в плоскости у-у плоские шины способны противостоять значительным электродинамическим силам при КЗ. При большом рабочем токе можно применить составные проводники из двух или трех полос с зазорами между ними. Недостаток составных проводников заключается в сложности монтажа и недостаточной механической прочности (это объясняется взаимодействием полос при КЗ При больших рабочих токах применяются составные шины из двух корытных проводников. Здесь также необходимы дистанционные прокладки между корытами. Наиболее совершенной формой поперечного сечения шины при рабочем токе свыше 2000 А является круглое кольцевое. При правильно выбранном отношении толщины стенки к диаметру трубы обеспечивается хороший отвод тепла, а также механическая прочность. Сборные шины – предназначены для приема электроэнергии от источников и распределения ее между потребителями.

18. Токопроводы.

Токопроводом называется устройство, предназначенное для передачи и распределения электроэнергии, состоящее из неизолированных проводников и относящихся к ним изоляторов, защитных оболочек, ответвительных устройств, поддерживающих и опорных конструкций.

Токопроводы подразделяются на гибкие (при использовании проводов) и жесткие (при использование жестких шин).

Токопроводы служат для соединения генераторов с силовыми трансформаторами и трансформаторами собственных нужд. При мощности генераторов до 150МВт внутри здания электростанции используются открытые или закрытые токопроводы (шинопроводы),

Жесткий токопровод до 1кВ заводского изготовления, поставляемый комплектными секциями, называется шинопроводом.

В зависимости от назначения шинопроводы подразделяются на:

- Магистральные, предназначенные для присоединения к ним распределительных шинопроводов и силовых распределительных пунктов, щитов и отдельных мощных электроприемников.

- Распределительные, предназначены в основном для присоединения к ним электроприемников.

- Осветительные, предназначенные для питания светильников и электроприемников небольшой мощности.

19 Кабели.

Кабельной линией называется линия для передачи электрической энергии или отдельных импульсов ее, состоящих из одного или нескольких параллельных кабелей с соединительными, стопорными и концевыми муфтами (заделками).

Кабели подразделяются:

- кабели напряжения 6-кВ

- кабели напряжения 35кВ

- кабели напряжением более 110кВ

Конструкция силового кабеля определяется номинальным напряжением, а также системой рабочего заземления сети (незаземленные, заземленные через настроенную индуктивность, эффективно-заземленные). При нормальной работе напряжение между жилами и оболочкой (землей) в √3 раз меньше напряжения между жилами. Однако при замыкании одной жилы на землю напряжение между неповрежденными жилами и оболочкой увеличивается до линейного. Трехжильные кабели 6-10 кВ изготовляют с поясной изоляцией, в общей свинцовой или алюминиевой оболочке. Они имеют алюминиевые многопроволочные секторные жилы и изоляцию из кабельной бумаги, пропитанной вязким маслоканифольным составом. Pb или Al оболочка защищает бумажную изоляцию от проникновения влаги. Кабели с Al оболочкой нуждаются в особо надежной защите от почвенной коррозии (сплошной защитный покров из ПВХ пластика). Если рабочий ток превышает эти значения, применяют пучки из нескольких кабелей, включенных параллельно.

Конструкция кабеля: 1-токоведущая жила.2-изоляция жилы. 3-поясная изляция.4-металлическая оболочка. 5-защитный покров. 6-свинцовая оболочка жилы.7-масло – Р=1,5Мпа. 8-труба металлическая.

20. Изоляторы.

Все изоляторы делятся на три группы по способу применения:

- опорные

- проходные

- подвесные

Для всех изоляторов характерны:

- электрические характеристики: номинальное напряжение, пробивное напряжение, напряжение выдержки (под крышей или под дождем)

- механические характеристики: минимальная разрушающая нагрузка, приложенная к голове изолятора, перпендикулярно его оси, жесткость, численно равная отношению силы приложенной к голове изолятора к длине отклонения от вертикальной оси.

Изоляторы: опорные, для изоляции и крепления шин или токоведущих частей, аппаратов на заземленных металлических или бетонных конструкциях, а также для крепления проводов воздушных линий на опорах. Бывают стержневые (ИО) и штыревые(ОНШ) изоляторы.

Проходные изоляторы - предназначены для проведения проводника сквозь заземленные кожухи трансформаторов и аппаратов стены и перекрытие зданий;

Подвесные изоляторы - для крепления многопроволочных проводов к опорам воздушных линий и РУ. Их конструируют так, чтобы они могли противостоять растяжению

21. Основные типы трансформаторов, способы охлаждения.

Трансформаторы:

силовые

измерительные

напряжения

тока

двух и трех обмоточные

автотрансформаторы

Условные обозначения: А - автотрансформатор (для однофазных 0, для трехфазных Т). Р – расщепленная обмотка низшего напряжения. З – защита жидкого диэлектрика с помощью азотной подушки. Л – исполнение литой изоляции. Т – трех обмоточный, Н – с РПН. К – кабельный ввод. Ф - фланцевый ввод (для КТП).

Системы охлаждения.

1. Сухие трансформаторы: С – естественное воздушное при открытом исполнении. СЗ –естественное при защищенном исполнении. СГ – естественное при герметичном исполнении. СД – воздушное с принудительной циркуляцией воздуха.

2. Масляные трансформаторы: М – естественная циркуляция воздуха и масла. Д –принудительная циркуляция воздуха и масла. МЦ – естественная циркуляция воздуха и принудительная масла с ненаправленным потоком. НМЦ - естественная циркуляция воздуха с направленным потоком масла. ДЦ - принудительная циркуляция воздуха и масла с ненаправленным потоком масла. НДЦ- принудительная циркуляция воздуха и масла с направленным потоком масла. Ц – принудительная циркуляция воды и масла с ненаправленным потоком масла. НЦ - принудительная циркуляция воды и масла с направленным потоком масла.

3. Трансформаторы с негорючим жидким диэлектриком: Н- естественное охлаждение с негорючим жидким диэлектриком. НД - с принудительной циркуляцией воздуха. ННД - с принудительной циркуляцией воздуха и с направленным потоком жидкого диэлектрика.