Общие положения по выбору электрических аппаратов и параметров токоведущих устройств

Электрические аппараты, изоляторы и токоведущие устройства работают в условиях эксплуатации в трех основных режимах: длительном, перегрузки (с повышенной нагрузкой, которая для некоторых аппаратов достигает значения до 1,4 номинальной) и короткого замыкания.

Выбор электрических устройств по длительному режиму работы

Выбор по номинальному напряжению. Электрические аппараты изначально имеют запас электрической прочности, что позволяет им работать при напряжении на 10-15% выше номинального. Поэтому в условиях эксплуатации при выборе аппаратов по напряжению используют следующие условие:

(8.6)

где - номинальные напряжения установки и аппарата.

Выбор по номинальному току. Номинальным током аппарата называют ток, который при номинальной температуре окружающей среды может проходить по аппарату неограниченно длительное время и при этом температура наиболее нагретых частей его не превышает длительно допустимых значений. Правильный выбор аппарата по номинальному току обеспечивает отсутствие опасных перегревов частей аппарата при его длительной работе в нормальном режиме, и определяется следующим условием: (8.7)

где - максимальный действующий рабочий ток цепи.

Если расчётная температура окружающей среды больше , т.е. , то длительный допустимый ток аппарата рассчитывают по формуле: (8.8)

где - допустимая температура.

Если расчётная , то можно повысить относительно на 0,5% на каждый градус понижения температуры относительно , но не более чем на 20%.

Выбор электрических устройств по току кз

Выбранные по номинальным условиям электрические аппараты, изоляторы и токоведущие устройства проверяют на электродинамическую и термическую стойкость при КЗ. Отключающие аппараты, кроме того, должны быть проверены и по отключающей способности относительно токов КЗ.

Проверка на электродинамическую стойкость. Расчётным видом КЗ для проверки аппаратов на электродинамическую стойкость может быть трехфазное или однофазное короткое замыкание. При этом должно выполняться условие: (8.9)

где - амплитуда максимально допустимого тока; - ударный ток.

Проверка на термическую стойкость. Для электрических аппаратов должно выполняться одно из условий: (8.10)

где - номинальный ток термической стойкости, который аппарат может выдержать в течение времени (определяется по справочным данным); - тепловой импульс, т.е. количество тепла выделенного в аппарате во время протекания тока КЗ; - установившейся ток КЗ; - приведённое время действия тока КЗ.

Выбор и проверка элементов системы электроснабжения выше 1кВ

Предохранители выбирают по номинальному току, номинальному напряжению и отключающей способности. При выборе по номинальному напряжению учитывают возможность превышения рабочего напряжения установки над номинальным напряжением на 10%.

Паспортные данные выключателя	Условия выбора и проверки
Номинальный ток , А
Номинальное напряжение , кВ
Номинальная отключающая мощность , тыс. кВА
Номинальный отключающий ток , кА

Условия выбора и проверки выключателей нагрузки и разъединителей (без и ).

Паспортные данные выключателя	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение , кВ
Номинальный ток , кА
Ток отключения , кА
Мощность отключений , МВА
Ток электродинамической устойчивости , кA
Ток термической устойчивости за время , кА

Условия выбора и проверки изоляторов.

Паспортные данные изолятора	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение , кВ
Номинальный ток (для проходных изоляторов) , А
Допустимое усилие на головку изолятора Fдоп., кгс а) для горизонтально расположенных шин; б) для горизонтально расположенных шин.	; .
Допустимый ток термической устойчивости (для проходных изоляторов) , кA

Где - коэффициент дополнительного снижения нагрузки при расположении колпачков изоляторов в одной плоскости и шины на головке изоляторов на «ребро»; - допустимое усилие на головку изолятора, где 0,6 – коэффициент запаса.

Условия выбора и проверки трансформаторов тока.

Паспортные данные трансформатора	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение , кВ
Номинальный ток , А
Номинальная нагрузка (в принятом классе точности) , Ом
Коэффициент электродинамической устойчивости
Коэффициент термической устойчивости за время

Условия выбора и проверки реакторов.

Паспортные данные реактора	Условия выбора и проверки
Номинальное напряжение , кВ
Номинальный ток , А
Ток электродинамической устойчивости (амплитуда) , кA
Термическая стойкость реактора , кАс1/2
Термическая стойкость реактора при 5 сек. , кАс1/2
Номинальное реактивное сопротивление , отн. ед.: а) по наибольшему допустимому току КЗ за реактором; б) по наименьшему остаточному напряжению перед реактором.

Где - наибольшее допустимое расчётное реактивное сопротивление реактора и существующее расчётное реактивное сопротивление до реактора; - суммарный ток КЗ от всех источников; - допустимое остаточное напряжение на шинах РУ.

Условия выбора трансформаторов напряжения:

Паспортные данные трансформатора	Условия проверки и выбора
По классу точности прибора (приведённая погрешность)
Номинальное напряжение , кВ
Нагрузка на фазу , ВА (для соответствия классу точности сопоставляют номинальную и фактическую нагрузки, от подключённых приборов).

Где - номинальная и расчётная нагрузка на вторичной стороне трансформатора; P_Σ , Q_Σ - суммарные активная и реактивная мощности приборов, подключенных к трансформатору, Вт и вар.

Условие выбора и проверки шин.

Паспортные данные шины или кабеля	Условия выбора и проверки
Номинальный ток , А
Допустимое напряжение на изгиб, Па: а) однополосные шины; б) мнопололосные шины.
Расстояние между прокладками многополосных шин , см
Сечение шины по термической стойкости ,

Где - термический коэффициент (для меди , для алюминия ); h – размер поперечного сечения; и - удельные усилия между фазными шинами и полосами шин одной фазы ( определяется по (8.1)); - расстояние между опорными изоляторами.