1.2.4 Токоограничивающие электрические аппараты.

Токоограничивающие электрические аппараты необходимы для снижения токов КЗ и представляют собой большое сопротивление, включенное последовательно. Основными токоограничивающими аппаратами являются токоограничивающие реакторы. По конструктивному исполнению бывают простые и сдвоенные, а по расположению в схеме - линейные и секционные. В схемах токоограничивающие реакторы обозначаются -LR(рис. 1.2). В настоящее время есть разработкибезинерционных токоограничивающих устройств (БТУ). Особенность их в том, что в нормальном режиме их сопротивление близко к нулю, а при КЗ - резко увеличивается и ограничивает ток КЗ до требуемой величины.

Систематизируя все сказанное об электрических аппаратах РУ, можно привести следующую таблицу (рис. 1.6).

Рис. 1.6.

2. Токоведущие части распределительных устройств. Шины, их назначение и конструкции. Кабели 6-10 кВ.

2.1. Токоведущие части распределительных устройств.

Токоведущие части распределительных устройств представляют собой относительно короткие электрические линии (от нескольких метров до нескольких сот метров) с жесткими или гибкими проводниками, укрепленными на опорных или подвесных изоляторах, предназначенные для соединения электрических машин, трансформаторов и электрических аппаратов в пределах станции, подстанции, распределительного устройства. К ним относятся: шины (неизолированные проводники), кабели, изолирующие провода. Шины бывают жесткие и гибкие. Все токоведущие части РУ подразделяются на первичные цепи (шины, кабели) и вторичные цепи (изолирующие провода).

2.2 Конструкции шин.

Рис.2.1.

В распределительных устройствах всех напряжений электрических станций и подстанций сборные шины и все соединения между аппаратами в отдельных цепях, а часто также присоединения генераторов, синхронных компенсаторов, повышающих и понижающих трансформаторов к соответствующим распределительным устройствам выполняются шинами. Применяются медные, алюминиевые и стальные шины. Конструкции шин определяются по назначению и по форме.

По назначению:

а) сборные шины;

б) соединительные (ошиновка);

в) шинная линия.

По форме:

а) прямоугольные;

б) составные;

в) коробообразного сечения;

г) кольцевые и многопроволочные.

1. Прямоугольные шины (рис. 2.2 а). Это так называемые плоские шины. Они обеспечивают хороший отвод тепла в окружающую среду, поскольку отношение поверхности охлаждения к объему здесь больше, чем в шинах любой другой формы. В связи с этим, а также учитывая механическую прочность шины изготавливаются размерамиbh(315 мм)(10120 мм). Длительно допустимый ток для таких шинI_{длит.доп. =}1652070А при температуре воздуха 25⁰С.

а) б) в) г) д)

Рис. 2.2. Конструкции шин: а) прямоугольные шины; б) составные шины; в) шины корытообразного сечения; г) кольцевые шины; д) многопроволочные шины.

Требования к форме жестких шин:

- обеспечение максимальной нагрузочной способности при минимальном расходе цветного металла;

- форма сечения должна быть удобной для монтажа;

- форма должна обеспечивать минимальные потери на корону.

2. Составныешины (рис. 2.2 б). Для более больших токов применяют составные шины, т.е. две или три прямоугольные с зазорами между ними. Недостаток составных проводников заключается в том, что распределение тока между полосами составного проводника неравномерно, потери мощности заметно увеличиваются. Под действием электродинамических сил полосы составного проводника стремятся сблизиться. Чтобы исключить это необходима прокладка. Размеры составного проводника 2 (bh) 2(660)(6120). Длительно допустимый ток для таких шинI_{длит.доп. =}13503200А. Три составные шины применяются редко, так как плохо отводится тепло и неудобно для монтажа. При больших токах, казалось бы, следует применять трех- и четырехполосные конструкции. Однако их применение связано с рядом трудностей. Теплоотвод с внутренних поверхностей хуже, чем с внешней. Кроме того, из-за того, что шины расположены близко, возникает эффект близости, учитываемый К_бл>1. Это приводит к тому, что длительно допустимый ток растет не пропорционально числу полос, что следует из рис. 2.3., т.е. увеличивается расход цветного металла. Существенным недостатком применения трех- и четырехполосных шин является и неудобство монтажа таких конструкций. Поэтому трех- и четырехполосные конструкции шин не применяются.

3. Шины корытообразного сечения (рис. 2.2 в). При больших рабочих токах применяют составные шины из двух корытообразных проводников. Используются до 35 кВ

Рис. 2.3.

4.Кольцевые и многопроволочные (рис. 2.2 г,д). При рабочем токе свыше 2000 А наиболее совершенной формой поперечного сечения является круглое, кольцевое. При правильно выбранном отношении толщины стенки к диаметру трубы обеспечивается хороший отвод тепла, а также механическая прочность. Момент сопротивления изгибу одинаков в любом направлении. Применение получили трубы с наружным диаметром до 250 мм и толщиной стенки до 12 мм. В РУ 35 кВ и выше наряду с жесткими шинами применяют гибкие многопроволочные сталеалюминиевые провода, а также пучки из двух, трех и четырех проводов в фазе с дистанционными распорками между ними. Такая конструкция проводника позволяет увеличить рабочий ток и исключить коронирование. В РУ 500 кВ и выше применяют полые алюминиевые провода, а также пучки из таких проводов. Это гибкие провода, свитые из проволок фасонного сечения с диаметром 45 и 59 мм и допустимой токовой нагрузкой 1340 и 1680 А.