46. Выбор аппаратов и проводников по режиму кз

В установках выше 1 кВ по режиму КЗ следует проверять: электроаппараты, токопроводы, подходы ЛЭП к подстанциям, опоры.

Расчетный вид КЗ принимают:

1) для определения электродинамической стойкости аппаратов, жестких шин и опорной конструкции – 3хфазные КЗ;

2) для определения термической стойкости аппаратов на генеральном напряжении электростанции - 3х- и 2хфазные КЗ (то, которое приводит к наибольшему нагреву);

3) в остальных случаях - 3-хфазные КЗ.

Термическая стойкость аппаратов определяется так:

где - ток термостойкости (устанавливается заводом-изготовителем);

- время термостойкости (устанавливается заводом-изготовителем).

- тепловой импульс тока КЗ;

, - приведенное время тока КЗ (0,2…0,25 с).

47. Электродинамическая стойкость аппаратов

Электроаппараты и конструкции РУ кроме проверки на термостойкость должны быть проверены на динамическую стойкость к реальному току КЗ. Отключающие аппараты: выключатели, выключатели нагрузки, предохранители д/б проверены по коммутационному режиму. При проверке на ЭД стойкость за расчетный режим принимается 3-хфазный КЗ.

ЭД стойкость характеризуется наибольшим допускаемым током КЗ для данного аппарата (сквозной ток) (определяется заводом-изготовителем)

Условия ЭД стойкости: .

Проверку аппаратов на отключающую способность к токам КЗ в сетях с изолированной нейтралью проводят по току 3-хфазного КЗ. Напряжение на контактах полюса выключателя при отключении им тока КЗ в начальный момент времени представляет собой незначительную величину, определяемую падением напряжения в электродуге. В дальнейшем при расхождении контактов происходит погасание дуги м/у разомкнутыми контактами резко увеличивается напряжение. Возникает так называемое переходное восстанавливающееся напряжение ПВН.

В соответствии с ГОСТ для каждого типа выключателя имеются нормированные характеристики ПВН в виде условной граничной линии восстанавливающегося напряжения и линии запаздывания. Нормированные кривые ПВН характеризуется коэффициентом амплитуды К_а и коэффициентом первого гасящего полюса К_ПГ. Кривая ПВН в цепи в месте установке выключателя не должна выходить за пределы огибающего OB, BC один раз пересечь линию запаздывания и вторично её не пересекать. Линия запаздывания учитывает наличие ёмкостной составляющей, замедляющей рост ПВН в начальный момент.

t_З = 35 мкс (6 кВ), 51(10), 60(15), 75(20), 99(35).

Время t_З в течение которого напряжение на контактах выключателя достигает значения U_C имеет значения при . В электросетях промпредприятий при проверке отключающей способности выключателей по условиям ПВН требуется, чтобы скорость восстанавливающегося напряжения не превышала значения, допустимого для данного типа выключателя.

48. Регулирование токов кз

В промышленных сетях с мощными источниками питания вследствие больших токов КЗ требуются коммутационные аппараты с настолько большой отключающей способностью и проводники с настолько высокой термической стойкостью, что это увеличивает стоимость сетей. Поэтому в таких случаях необходимо рассмотреть меры. Во избежание увеличения стоимости задают максимально возможные токи КЗ. Так в сетях НН верхним допустимым пределом периодической составляющей тока КЗ считают 50кА в сетях до 10кВ. Максимально допустимой мощностью тока КЗ, опред. по начальному значению периодической составляющей тока КЗ считают предельную отключаемую мощность выключателя(400МВА).

Способы ограничения токов КЗ:

1) Разделение сети, питаемой от нескольких источников (трансформаторных подстанций) на отдельные друг от друга секции. Это приводит к двух и более кратному снижению тока КЗ. Для обеспечения надёжности электропитания предусматривают автоматически выключаемые связи.

2) Применение токоограничивающих выключающих аппаратов. Это плавкие предохранители, автоматические выключатели. Время отключения КЗ такими аппаратами менее 0,01с, благодаря чему ток КЗ за аппаратом не успевает достичь своего ударного значения. Пропускаемый токоогр. аппаратом импульс настолько мал, что наход. за аппаратом проводники и другие аппараты на термическую стойкость не проверяются. Этот способ ограничения токов КЗ – один из наиболее эффективных и экономичных.

3) Применение токоогранич. реакторов, установленных в распределительных устройствах питающих подстанций. Наиболее эффективным этот способ считают в селях 6кВ. Реактор для отключения токов КЗ предст. собой однофаз. индукц. катушку без стального сердечника. Реакторы выпускают с ном. токами от 200А до 4кА и с ном. относит. актив. сопротивлениями от 3 до 12%. Сопротивление реактора . Обмотку реактора, на кот. действ. во время КЗ большие электрич. силы усиливают механически с помощью монолитных бетонных или пластиковых рёбер. Различают линейные реакторы (на вход. линиях), секционные реакторы (между секциями) и сдвоенные реакторы, установл. одновременно между секциями и общепит. линией.

Реакторы выбирают по номинальному напряжению, ном. току и требуемому для ограничения токов КЗ сопротивлению. Аппараты и проводники, а также выключатели ВН непосредственно перед реактором выбирают по огр. реактором тока КЗ. Применение реактора увеличивает стоимость, площадь и объём. Так, комплект установленных друг на друга реакторов занимает 10м² и в высоту 4м.

4) Секционирование сетей путём применения питающих трансформаторов с 2 идентичными расцепленными вых. обмотками. Этот способ в сочетании с применением реакторов - наилучший в крупных предприятиях.

5) Применение резонансных токоограничивающих устройств, сост. из реактора, конденсатора, обмотки и быстродейств. дросселя насыщения. В нормальном режиме реактор и конденсатор настроены на резонанс, при этом результир. сопротивление =0. При КЗ дроссель насыщается, его сопротивление становится близким к нулю. В цепи остаётся пеактор, который ограничивает ток КЗ.