Вопрос 29

Термическая стойкость проводников и аппаратов

Под термической стойкостью аппарата понимают его способность выдерживать без повреждений и перегрева свыше норм термическое действие токов короткого замыкания определенной длительности. Поскольку ток кз течет непродолжительное время, все тепло,выделенное за время его протекания, сохраняется в проводнике без перехода во внешнюю среду, происходит процесс подобный адиабатному. Q=(интеграл от 0 доtотключения)Iкз^2*RdtR=функция от (Q) но ввиду незначительных изменений величиныRв инженерных расчетах ею пренебрегают. Больше распространен такой показатель как тепловой импульсBн=тот же интеграл отIкз^2dtПо тепловому импульсу удобней так как он одинаков для всей последовательной цепи. Короче конечная формула этого самого импульса Вн=Iп^2*(tотключения+Ta) гдеIп-судя по всему действующее значение периодической составляющей тока кз аTaкакой то заводской параметр в которым также относятся:It,TtBt=It^2*Ttприставкаtзначит "термическое" и наконецtотключения=tрз+tсобств выкл(время гашения дуги) Дальнейшая околесица уже про частные случаи и к делу мало относится, надеюсь так вам будет приятней, и обьем стал меньше и читать веселее))

30. Электродинамическая стойкость проводников и аппаратов.

Способность проводников и аппаратов выдерживать без механических повреждений ударный ток КЗ. Ударный ток- это мгновенное максимальное значение Iкз.

F=i2*B2=i1i2L/a

i1,i2 – мгновенные значения токов в проводнике

L-длина проводника

а-расстояние между проводниками

Проверка по электродинамической стойкости:

1) Гибкие провода и токопроводы. При Iкз≥ 20 кА — проверка на схлестывание проводов.

2) Токопроводы и аппараты iдин ≥ iу

3) Жесткие шины.Определяется напряжение в материале шины ϭрасчет≤ϭдопуст.

4)Изгибающие усилия на изоляторах Fрасч ≤ 0.6Fразруш

Из ПУЭ 6 изданя П1.4.5 в качестве расчетного вида КЗ следует принимать:

1)Для определения электродинамической стойкости - трехфазное КЗ

2)Для определения термической стойкости — трехфазное КЗ

3)Для выбора аппаратов по коммут. Способности — по большему значению 3ф или 1ф КЗ.

При расчете термической стойкости в качестве расчетного времени нужно применять сумму полного времени выключения выключателя и времени действия основной защиты.

Аппаратура и токопроводы в цепях генератора 60 МВт и более должны проверяться по термической стойкости исходя из времени протекания тока.

31,На эл. станциях п подстанциях устанавливаются повышающие и понижающие трансформаторы,а так же автотрансформаторы для питания потребителей и для связи с энергосистемой. В энергетических системах преимущественно применяются 2 и 3-обмоточные 3-фазные трансформаторы и иногда по техн. причинам могут устанавливаться 30фазные группы из однофазных тр-ров и АТ. Вопрос выбора мощности и числа силовых тр-ров остро стоит в связи с увеличением потерь мощности и энергии в ЭС от большого кол-ва ступеней трансформации, от того,что кол-во и мощность тр-ров в несколько раз превосходят кол-во и устанавленную мощность генераторов. Силовые трансформаторы различаются по числу фаз, мощности и исполнению(повыш., пониж., с регулированием к-та трансформации под нагрузкой и без возбуждения, по системе магнитопровода, расположению обмоток и группам их соединений), номинальному напряжению обмотки ВН. Расчетный срок службы трансформатора в 25 лет обеспечивается при соблюдении условий:Sмакс=Sт.ном, Uc=Uт.ном, Θмакс=Θохл.ном.ГдеSмакс - макс. нагрузка трансформатора(ПС),Uc- напряжение сети, к которой подключен тр-р, Θохл- температура охлаждающей среды.( Θ - "тета"). На проектируемых ПС устанавливаетя,как правило, не более 2 силовых тр-ров, мощность которых определяется расчетным путем по перспективным эл. нагрузкам. При установке на ПС одного тр-ра ,его номинальная мощность определяется так:Sт.ном ≥ Sт.макс(1), гдеSт.макс- расчетная макс. нагрузка ПС на пятом году эксплуатации. При установке на ПС 2 одинаковых тр-ров мощность каждого из них равна:Sт.ном ≥ (0.65÷0.7)·Sт.макс(2). Выражения (1) и (2) показывают,что на 1ом этапе эксплуатации ПС( первые 5 лет) систематические нагрузки(перегрузки) тр-ров в нормальных режимах работы сKзагр ≥ 1 не предусматриваются.К-т загрузки тр-ра в норм. режиме может достичь значения, равного или более 1, через Т=15-20 лет при темпах нагрузки в течение года ≈2.0%. Реальные условия могут существенно отличаться от нормированных, потому возникает вопрос о допустимых перегрузках тр-ра, возникающих при наличии 1 или нескольких условий:Sмакс≥Sт.ном, Uc=Uт.ном, Θмакс=20◦C. Перегрузки по напряжению нормально должны исключаться схемой и режимом работы ЭС и защитными устр-вами. Поэтому обычно рассматривают только допустимость перегрузок по мощности(току) в условиях изменяющихся температур. Так же производится оценка допустимости работы тр-ров в условиях систематических и аварийных перегрузок. Перегрузками называют такие режимы работы тр-ров,которые вызывают ускоренный износ и сокращение срока службы изоляции. К допустимым перегрузку можно отнести, если при ней температура наиболее - нагретой точки в тр-ре не превосходит опасного значения.Совокупность всех допустимых нагрузок и перегрузок тр-ра определяет его нагрузочную способность.Различают систематические и аварийные перегрузки. Допустимость систематических перегрузок лимитируется износом изоляции, а аварийных - предельно-допустимыми температурами для обмоток и масла. Т.о. при проектировании развития эл. сетей ЭС оценка допустимости загрузки(перегрузки) тр-ров ПС должна производиться с учетом как норм макс.-допустимых систематич. перегрузок(норм. режим работы),так и норм. допустимых аварийных перегрузок тр-ров.(п/ав режимы).

Для следующего эквивалентного суточного 2хступенчатого прямоугольного графика нагрузки тр-ра допустимость систематич. нагрузок в норм. режимах работы ПС представляется соотношением

K2(p)≤K2(доп), где К2(р)-расчетное,K2(доп)-допустимое значения систематич. нагрузки тр-ра, причем,.