МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

УКРАЇНСЬКА ІНЖЕНЕРНО – ПЕДАГОГІЧНА АКАДЕМІЯ

Артюх с.Ф., Мезеря а.Ю.

ЕЛЕКТРИЧНІ СТАНЦІЇ ТА ПІДСТАНЦІЇ

Вибір струмопровідних частин та високовольтних

Електричних апаратів розподільчих пристроїв

Навчальний посібник

Харків 2009

Зміст

1. Вибір струмопровідних частин електроустановок 4

1.1. Загальні положення теорії нагріву струмопровідних частин і електричних апаратів 4

1.2. Нагрівання провідника довготривалим струмом 4

1.3. Нагрівання струмопровідних частин при короткому замиканні та їхня термічна стійкість 10

1.4. Термічна стійкість провідників 13

1.5. Визначення теплового імпульсу короткого замикання 17

1.5.1. Знаходження теплового імпульсу для схеми „система” 18

1.5.2. Знаходження теплового імпульсу струму короткого замикання для схеми „генератор – система” 19

1.5.3. Визначення теплового імпульсу струмів короткого замикання для схеми «двигун – генератор – система» 22

1.6. Перевірка струмопроводів та апаратів на термічну стійкість 24

1.7. Електродинамічні зусилля в струмопровідних частинах 25

1.7.1. Визначення механічних напруг в шинах при протіканні струмів короткого замикання 29

1.8. Вибір струмопровідних частин 33

1.8.1. Вибір перетину жорстких шин 34

1.8.2. Вибір жорстких збірних шин 35

1.8.3. Вибір перетину гнучкої ошиновки 35

1.8.4. Вибір перетину гнучких збірних шин 41

1.8.5. Вибір кабелів 41

1.9. Вибір високовольтних апаратів 43

1.9.1. Вибір високовольтних вимикачів 43

1.9.2. Вибір роз’єднувача 45

1.9.3. Вибір вимикача навантаження 45

1.9.4. Вибір запобіжників 45

1.9.5. Вибір реакторів 45

1.9.6. Вибір автоматичних вимикачів 49

1.9.7. Вибір шинних ізоляторів 49

1.9.8. Вибір вимірювальних трансформаторів 50

1. Вибір струмопровідних частин електроустановок

1.1. Загальні положення теорії нагріву струмопровідних частин і електричних апаратів

В склад електричних установок високої напруги входить велика кількість різноманітних електричних апаратів, які з’єднані між собою за допомогою струмопровідних частин. Всі ці апарати та струмопровідні частини повинні забезпечити надійну робот установки як в довготривалих нормальних, так і в короткочасних аварійних режимах. Серед останніх особливо небезпечними є режим короткого замикання, в процесі якого апарати та струмопровідні частини відчувають на собі великі термічні та динамічні дії.

Надійність роботи зазначеного обладнання в значній мірі визначається правильним їх вибором, при цьому повинні братись до уваги умови, в яких працюють апарати та струмопровідні частини (температура оточуючого середовища, його запиленість, вологість), їх розташування (закриті чи відкриті розподільні пристрої), спосіб монтажу струмопровідних частин (для жорстких шин - це вид розташування, для кабелів - місце їх прокладки (в повітрі, в землі, в воді), можливі форсовані режими приєднань (можливе перевантаження генератора, трансформатора, двигуна) та ін.

Виходячи з цього, струмопровідні частини та апарати електроустановок треба вибирати виходячи з умов довготривалого нормального режиму і обов’язково перевіряти вибране обладнання, виходячи з умов найбільш важкого для даного приєднання короткого замикання.