Электродинамическое и термическое действие тока короткого замыкания

При протекании токов к. з. по 'токоведущим частям электри­ческих аппаратов и машин, а также по шинам и проводам в них возникают механические усилия, которые передаются на изоляторы.и конструкции аппаратов.

При трехфазном коротком замыкании, если токоведущие части расположены в одной плоскости, усилие (НЛм), действу­ющее на среднюю токоведущую часть, например шину, опре­деляют по формуле

где а — расстояние между токоведущими частями, м; i_y — удар­ный ток трехфазного короткого замыкания, А.

По величине усилия F проверяют шины изоляторы распре­делительных устройств на механическую прочность.

Электродинамическую устойчивость электроаппаратов ха­рактеризуют максимально допустимым током динамической ус­тойчивости i_д.y. Для надежности работы аппарата необходимо, чтобы

Ток к. з. в токоведущих частях вызывает дополнительное выделение тепла, которое может привести к перегреву их. По­этому сечения токоведущих частей (шин, жил кабелей и т. д.) должны быть проверены на термическую устойчивость по фор­муле

s_min — минимальное допустимое сечение токоведущих час­тей по условию нагрева током к. з., мм²; I_∞ — установившийся ток к. з., А; t_откл — время действия тока к. з., которое прини­мается равным времени срабатывания защиты плюс собствен­ное время отключения выключателя, с; с — постоянный коэф­фициент, равный 165 — для медных шин и жил кабелей; 88 — для алюминиевых шин; 70 — для стальных шин.

Термическая устойчивость аппаратуры определяется током термической устойчивости при заданном времени действия этого тока t.

Условие проверки на термическую устойчивость

где I_t и t — ток термической устойчивости аппарата и время, при котором дана величина этого тока; I_∞ и t — установив­шийся ток к. з. и время отключения цепи к. з. выключателем.

Расчет тока короткого замыкания в сети

Напряжением до 1000 В.

Особенностью расчета тока к. з. в сетях напряжением до 1000В является необходимость учета индуктивных и активных сопротивлений цепи к. з. Кроме этого определяются токи трех­фазного и двухфазного короткого замыкания. По максималь­ным значениям трехфазного тока к. з. i _к⁽³⁾проверяют аппара­туру на ее предельную отключающую способность, а по мини­мальному значению двухфазного тока к. з. i_к⁽²⁾ — надежность действия защитной аппаратуры.

При расчете тока к. з. в сети напряжением до 1000В сопро­тивлением электрической системы напряжением свыше 1000В (до трансформатора) можно пренебречь, т. е. считать, что вто­ричное напряжение трансформатора при к. з. остается неизмен­ным. Токи (А) трехфазного и двухфазного к. з. определяются по уравнениям:

где U _ном.ср — среднее номинальное напряжение сети (230, 400 и 690 В); R_рез и Х_рез — результирующие активное и индуктив­ное сопротивления всех элементов цепи к. з., Ом.

Результирующие сопротивления цепи к. з. складываются из сопротивлений элементов цепи: трансформатора, воздушных и кабельных линий, токовых катушек и контактов аппаратов и т_ п.

Активное сопротивление трансформатора, (Ом)

где p _к — нагрузочные потери в меди трансформатора, принима­ются по данным каталога или справочника, кВт; U _ном— номи­нальное напряжение сети, кВ: S_ном,— номинальная мощность трансформатора, кВ-А.

Индуктивное сопротивление трансформатора определяют по уравнению (24.5).

Активное сопротивление воздушных и кабельных линий

где l — длина линии, м; γ — удельная проводимость материала провода или жилы кабеля, м/(Ом-мм²); s — сечение провода или жилы кабеля, мм².

Индуктивное сопротивление воздушной линии можно прини­мать равным 0,25 Ом/км, а проводов, проложенных в трубах, и кабельных линий — 0,07 Ом/км.

Сопротивление катушек и контактов аппаратов находят по данным справочника или каталога.

Г л а в а 25

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ПОДСТАНЦИЙ И ЕГО ВЫБОР

Силовые трансформаторы

Силовые трансформаторы, применяемые на подстанции, могут быть масляными и сухими. В масляных трансформаторах для охлаждения и изоляции применяют трансформаторное масло. В сухих трансформаторах масло отсутствует и они, в отличие
от масляных трансформаторов, являются безопасными в отно­шении возникновения пожара. Ввиду этого для их установки не требуется устройство специальных камер, их можно устанавли­вать в помещении распределительных устройств, в любом месте
горной выработки и т. п. Это является основным их достоин­ством.

Силовые трансформаторы характеризуются следующими па­раметрами: номинальной мощностью (кВ-А), номинальными напряжением и током первичной и вторичной обмоток, напря­жением короткого замыкания и к. п. д.

Номинальной мощностью трансформатора называют макси­мальную длительно допускаемую мощность нагрузки, при кото­рой превышение температуры обмоток трансформатора не будет больше +70 °С при температуре окружающей среды +35 °С. Предельно допустимая температура нагрева верхних слоев масла при этом не должна быть больше +95 °С. Так как часть вре­мени силовые трансформаторы работают с недогрузкой, их можно перегружать сверх номинальной мощности, о чем было сказано в главе 2.

Номинальным первичным напряжением называют линейное напряжение, указанное в паспорте, которое нужно подводить к первичной обмотке трансформатора.

Номинальным вторичным напряжением называют линейное напряжение при холостом ходе на зажимах вторичной обмотки цри номинальном первичном напряжении.

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: