8 Выбор оборудования на гпп и рп
Выбор и расчет токоведущих частей аппаратов и проводников - важнейший этап проектирования любой электрической установки, от которого в значительной степени зависит надежность ее работы.
При выборе токоведущих частей необходимо обеспечить выполнение ряда требований, вытекающих из условий работы.
Аппараты и проводники должны:
1) длительно проводить рабочие токи без чрезмерного повышения температуры;
2) противостоять кратковременному электродинамическому и тепловому действию токов КЗ;
3) выдерживать механические нагрузки, создаваемые собственной массой и массой связанных с ними аппаратов, а также усилия, возникающие в результате атмосферных воздействий (ветер, гололед); это требование учитывается при механическом расчете ЛЭП и РУ;
4) удовлетворять требованиям экономичности электроустановки.
Один из важнейших вопросов - обеспечение термической стойкости аппаратов и проводников. При работе происходит нагрев электрических аппаратов и проводников, что является следствием потерь мощности в них. Составляющими этих потерь являются:
1) потери в токоведущих частях, обмотках, контактах;
2) потери от вихревых токов в металлических частях, особенно ферромагнитных;
3) потери в магнитопроводах трансформаторов и электромагнитов;
4) потери в диэлектриках.
Различают два основных режима нагрева токоведущих частей:
длительный нагрев рабочим током; этот режим характеризуется тепловым равновесием, в нем проводник приобретает определенную (установившуюся) температуру; кратковременный нагрев током КЗ; в этом режиме температура проводника непрерывно растет, так как теплоты выделяется во много раз больше, чем в нормальном режиме, она не успевает отводиться и тепловое равновесие не устанавливается.
Проверка токоведущих частей на термическую стойкость состоит в том, чтобы убедиться, что. ни в одном из этих режимов температура проводника не превысит допустимой. При этом допустимые температуры в каждом из режимов различны и определяются рядом требований:
1) обеспечить экономически целесообразный срок службы изоляции;
2) обеспечить надежную работу контактной системы;
3) не допустить заметного ухудшения механических свойств металла токоведущих частей;
4) не допустить разрушения изоляции.
При длительной работе допустимая температура определяется первым или вторым требованием, при КЗ — третьим и четвертым. Для изолированных частей допустимая температура определяется в основном сроком службы изоляции и устанавливается в зависимости от вида и класса изоляции. Для коммутационных аппаратов и шин допустимые температуры в основном определяются условиями нормальной работы контактов.
Аппараты и проводники по условию нагрева токами в длительных режимах выбираются с учетом перспективного развития системы электроснабжения предприятия; неравномерного распределения токов между трансформаторами, линиями и секциями шин; возможности послеаварийных и ремонтных режимов и перегрузочной способности электрооборудования и линий.
Проверку проводников и аппаратов на термическую и динамическую стойкость будем производить при условии трёхфазного КЗ, так как оно вызывает наибольшее электродинамическое воздействие и нагрев.