25. Выбор реакторов.
Реакторы устанавливают: на сборных шинах подстанций или на отходящих линиях для ограничения тока (мощности) короткого замыкания; на шинах подстанций или питающих линиях для обеспечения необходимого значения остаточного напряжения на шинах подстанций; для ограничения пусковой мощности при пуске асинхронных или синхронных двигателей. Выбор реактора можно производить по заданному снижению тока короткого замыкания, по заданному значению остаточного напряжения.
Необходимую
реактивность реактора (%) при заданном
снижении тока короткого замыкания
определяют по формуле
где Iном (Sном) – номинальный ток (номинальная проходная мощность) реактора; Iτ (Sτ) – ток (мощность) короткого замыкания, соответствующий действительному времени отключения и ограниченный реактором; Iк (Sк) – ток (мощность) короткого замыкания до реактора, до установки реактора.
Эффективность применения реактора тем выше, чем ближе расположена подстанция промышленного предприятия к источнику питания системы.
Если на предприятии имеются собственные генерирующие установки, связанные с шинами 10 кВ подстанции, то можно однозначно рекомендовать применение реакторов в межсекционной связи. Применение реакторов должно быть экономически обосновано, так как установка линейных, секционных или групповых реакторов должна обеспечивать экономию за счет применения более дешевых ячеек с выключателями и кабелей меньшего сечения.
26. Проверка токоведущих устройств на термическую и динамическую стойкость.
Кабели
и шины выбирают по номинальным параметрам
(току и напряжению) и проверяют на
термическую и динамическую стойкость
при КЗ. Т.к. процесс КЗ кратковременный,
то все тепло, выделяемое в проводнике
кабеля, идет на его нагрев. Температура
нагрева кабеля определяется его
удельным сопротивлением, теплоемкостью,
рабочей температурой. Температура
нагрева кабеля в нормальном рабочем
режиме:
(10.12.),
где
to.cp – температура окружающей среды
(почвы); tдоп – допустимая температура
при нормальном режиме, принимаемая
равной 60 °С; Iдоп – допустимый ток выбран.
сечения.
Максимально
допустимые кратковременные превышения
температуры при КЗ для силовых кабелей
с бумажной пропитанной изоляцией
принимаются: до 10 кВ с медными и
алюминиевыми жилами – 200 °С; 20–35 кВ с
медными жилами – 175 °С. Проверка сечения
кабеля на термическую стойкость к токам
КЗ проводится по выражению:
,
где
Вк – тепловой импульс; С = Акон – Анач
– коэффициент, соответствующий разности
выделенного тепла в проводнике после
КЗ и до него.
При КЗ по токоведущим частям проходят токи переходного режима, вызывая сложные динамические усилия в шинных конструкциях и аппаратах электрических установок. Усилия, действующие на жесткие шины и изоляторы, рассчитывают по наибольшему мгновенному значению тока трехфазного КЗ iу. При этом определяют максимальное усилие F на шинную конструкцию без учета механических колебаний, но с учетом расстояния l между изоляторами шинной конструкции и расстояния между фазами.
Наибольшее
электродинамическое усилие на единицу
длины, Н/см,
,
где а – расстояние между проводами, см; l-расстояние между опорными изоляторами.
Изгибающий
момент, Нcм,
,
Сила,
действующая на опорный изолятор, Н,
Напряжение, возникающее в металле, МПа: δ = 0,1М /W ,где W– момент сопротивления.
Допускаемые напряжения, МПа: для меди МТ – 140, для алюминия AT – 70, для алюминия АТТ – 90, для стали – 160. В многополосных шинах кроме усилия между фазами возникает усилие между полосами, расчет в этом случае усложняется. Электродинамические усилия в токоведущих частях выключателей, разъединителей и других аппаратов сложны и трудно поддаются расчету, поэтому заводы-изготовители указывают допустимый через аппарат предельный сквозной ток КЗ (амплитудное значение) Iном дин, который не должен быть меньше найденного в расчете ударного тока Iу при трехфазном КЗ.