54 Приводы разъединителей

Разъединители предназначены для создания видимого разрыва в электрической цепи при ремонтах оборудования. Они имеют главные и заземляющие ножи.

Для управления главными и заземляющими ножами применяются отдельные ручные, двигательные и пневматические приводы. Ручные приводы используются для управления главными ножами разъединителей напряжением до 220 кВ и заземляющими ножами разъединителей всех типов и напряжений. Двигательные и пневматические приводы позволяют осуществлять дистанционное включение и отключение разъединителей и применяются для аппаратов всех напряжений.

Трехполюсные разъединители внутренней установки обычно управляются ручными рычажными приводами ПР-2 и ПР-3 (рис. 7.4).

Эти приводы устанавливаются на стенках вертикально и имеют рычаг 1, который под воздействием руки оператора поворачивается вокруг оси примерно на 150º. Через тягу 2 движение подается поворотным секторам 3, от них – к тяге 4 и через рычаг – к валу разъединителя. При повороте вала разъединителя движение передается через изоляционную тягу ножам. Когда подвижные контакты разъединителя достигают крайнего положения, привод механически фиксируется подпружиненным фиксатором.

Чем больше номинальный ток разъединителя, тем больше сила трения в контактах. В этой связи в качестве приводов главных ножей разъединителей внутренней установки на токи 4000 А и больше применяются червячные приводы. Заземляющие же ножи управляются как и в предыдущем случае рычажным приводом.

55. Выбор разъединителей и отделителей

56. Выбор высоковольтных предохранителей

57. Выбор высоковольтных выключателей

58. Расчетные условия для выбора проводников и аппаратов по продолжительному режиму работы

59. Выбор короткозамыкателей

60. Выбор выключателей нагрузки

23. Определение длительно допустимого тока нагрузки и номинального тока аппаратов

24. Определение постоянной времени нагрева проводников и аппаратов. Установившаяся температура проводников при данном токе нагрузки

25. Тепловой расчет проводников при длительном протекании тока

26. Расчет нагрева проводников при КЗ

Количественную оценку степени термического воздействия тока КЗ на проводники и электрические аппараты рекомендуется производить с помощью интеграла Джоуля:

                                                   

где iкt - ток КЗ в произвольный момент времени t, A;

tоткл - расчетная продолжительность КЗ, с.

Количественную оценку степени термического воздействия тока КЗ допускается также производить с помощью термически эквивалентного тока КЗ Iтер.эк, т.е. неизменного по амплитуде (синусоидального) тока, который за время, равное расчетной продолжительности КЗ, оказывает на проводник или электрический аппарат такое же термическое воздействие, как и реальный ток КЗ за это же время. Этот ток связан с интегралом Джоуля простым соотношением:

Интеграл Джоуля допускается определять приближенно как сумму интегралов от периодической и апериодической составляющих тока КЗ, т.е. Bк= Вк.п+Вк.а,

где Вк.п - интеграл от периодической составляющей тока КЗ;

Вк.а - интеграл от апериодической составляющей тока КЗ.

Интеграл Джоуля (и термически эквивалентный ток КЗ) является сложной функцией параметров источников энергии (генераторов, синхронных компенсаторов, электродвигателей), конфигурации исходной расчетной схемы, положения расчетной точки КЗ относительно источников энергии, ее удаленности от последних и других факторов. Поэтому рекомендуемая методика аналитических расчетов интеграла Джоуля (термически эквивалентного тока КЗ) зависит от особенностей расчетной схемы.

Предварительно по исходной расчетной схеме следует составить схему замещения, в которой, как и при расчете начального значения периодической составляющей тока КЗ, синхронные и асинхронные машины должны быть представлены приведенными к базисной ступени напряжения или выраженными в относительных единицах при выбранных базисных условиях сверхпереходными сопротивлениями и сверхпереходными ЭДС. Затем эту схему следует преобразовать в простейшую схему, вид которой зависит от исходных условий, и, наконец, в зависимости от полученной простейшей схемы по одной из приведенных ниже формул определить интеграл Джоуля или термически эквивалентный ток КЗ.

Если исходная расчетная схема имеет произвольный характер, но для всех генераторов и синхронных компенсаторов расчетное КЗ является удаленным, т.е. отношение действующего значения периодической составляющей тока любого генератора (синхронного компенсатора) в начальный момент КЗ к его номинальному току не достигает двух, то путем преобразований эквивалентной схемы замещения все источники энергии (генераторы, синхронные компенсаторы и источники более удаленной части электроэнергетической системы) следует заменить одним эквивалентным источником, ЭДС которого считать неизменной по амплитуде, а индуктивное сопротивление равным результирующему эквивалентному сопротивлению Хс расчетной схемы (см. рис. 8.1, а). При этом интеграл Джоуля следует определять по формуле

                                  (8.4)

где Iп с - действующее значение периодической составляющей тока КЗ от эквивалентного источника энергии (системы), А;

Tа.эк - эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.

Термически эквивалентный ток КЗ в рассматриваемом случае составляет

                                 

                                                                                  

Если исходная расчетная схема содержит один или несколько однотипных генераторов (синхронных компенсаторов), причем последние находятся в одинаковых условиях относительно расчетной точки КЗ (все машины или блоки присоединены к общим шинам), а расчетное КЗ является близким, т.е. действующее значение периодической составляющей тока генератора (синхронного компенсатора) в начальный момент КЗ превышает его номинальный ток в два и более раза, то схема замещения также должна быть преобразована в простейшую схему, содержащую результирующее эквивалентное сопротивление Хг и ЭДС Ег, однако эта ЭДС изменяется во времени.

В этом случае интеграл Джоуля следует определять по формуле

   где Iп0г - начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от генератора (синхронного компенсатора);

Tа.г - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ от генератора (синхронного компенсатора), с;

Относительный интеграл Джоуля:

          где Iпtг - действующее значение периодической составляющей тока КЗ от генератора (синхронного компенсатора) в произвольный момент времени, А.

Значения относительного интеграла Джоуля при разных удаленностях расчетной точки КЗ от генератора (синхронного компенсатора), т.е. разных отношениях действующего значения периодической составляющей тока машины в начальный момент КЗ к ее номинальному току, могут быть определены по кривым.

В рассматриваемом случае термически эквивалентный ток КЗ следует определять по формуле:

                                   

                                       

                                         

Если исходная расчетная схема содержит различные источники энергии, а расчетное КЗ делит схему на две независимые части, одна из которых содержит источники энергии, для которых КЗ является удаленным, а другая - один или несколько генераторов (синхронных компенсаторов), находящихся в одинаковых условиях относительно точки КЗ, причем для этой машины или группы машин расчетное КЗ является близким, то эквивалентная схема замещения должна быть преобразована в двухлучевую (рис. 8.1, в): все источники энергии, для которых КЗ является удаленным, и связывающие их с точкой КЗ элементы следует представить в виде одной ветви с неизменной по амплитуде эквивалентной ЭДС Ес и результирующим эквивалентным сопротивлением Xс, а машина или группа машин, для которой КЗ является близким, - в виде другой ветви с изменяющейся во времени ЭДС Ег и соответствующим эквивалентным сопротивлением Хг.

В этом случае интеграл Джоуля следует определять по формуле

              (8.13)

где  - относительный интеграл от периодической составляющей тока в месте КЗ, обусловленной действием генератора (синхронного компенсатора):

                                                       

Значение относительного интеграла  при найденной удаленности точки КЗ можно определить по кривым

Q_+кг = f (tоткл).

Если исходная расчетная схема содержит различные источники энергии, а расчетное КЗ делит схему на две независимые части, одна из которых содержит источники энергии, для которых КЗ является удаленным, а другая - группу однотипных электродвигателей (синхронных или асинхронных), для которых КЗ является близким, то эквивалентная схема замещения также должна быть преобразована в двухлучевую: все источники энергии, для которых КЗ является удаленным, и связывающие их с точкой КЗ элементы следует представить неизменной по амплитуде эквивалентной ЭДС Ес и результирующим эквивалентным сопротивлением Xс, а группа электродвигателей - эквивалентной ЭДС Ед и эквивалентным сопротивлением Xд.

В этом случае интеграл Джоуля следует определять по одной из формул, приведенных ранее, предварительно заменив в ней Iп0г и Та.г соответствующими величинами Iп0д и Та.д для эквивалентного электродвигателя, а также к.г и  - относительными интегралами к.д и  эквивалентного электродвигателя.

28. Термическое действие токов КЗ

29. Электродинамические силы в токоведущих частях и аппаратах

30. Электродинамическая стойкость аппаратов и шин

45. Автогазовые выключатели

В автогазовых выключателях для гашения дуги используется газ, выделяющийся из твердого газогенерирующего материала дугогасительной камеры. В системах электроснабжения городов и промышленных предприятий достаточно широко распространены выключатели нагрузки ВН-16; ВН-17 на 6 - 10 кВ с простейшей дугогасительной камерой, имеющей вкладыши из органического стекла. Однако эти выключатели не могут включаться на ток КЗ, равный току динамической стойкости, и допускают сравнительно малое количество отключений номинального тока.

В настоящее время эти выключатели модернизированы в серию ВН-10. Они могут снабжаться предохранителями ПК-6 или ПК-10 для защиты от токов КЗ, автоматическим устройством для отключения при срабатывании предохранителя, приводом ПРА и заземляющими ножами.

Автогазовый выключатель УПС-35У1: а - общий вид: 1 - сварная рама; 2 - опорный изолятор; 3 - металлическая труба; 4 - винипластовая генерирующая трубка; 5 - корпус с патрубком поперечного дутья; 6 - контактный нож; 7 - изолятор-толкатель; б - патрон УПС-35У1 исполнения «патрон — плавкая вставка»: 1 — металлическая труба; 2 - втягивающая пружина; 3 - гибкий трос: 4 - газогенерирующая трубка; 5 - стержень; 6 - плавкая вставка; 7 - дутьевой патрубок: 8 - контактная система; 9 - гибкая токоведущая часть; 10 - стопорный винт; 11 - стреловидный оконцеватель.