2.3. Требования, предъявляемые к электрическому оборудованию и токопроводам

Требования, предъявляемые к элек­трическому оборудованию и токопрово­дам, заключаются в следующем.

1) Изоляция оборудования должна обладать достаточной электрической прочностью, чтобы противостоять наи­большему рабочему напряжению, а также коммутационным и атмосферным перенапряжениям.

Оборудование и проводники должны:

2. проводить в течение неограничен­ ного времени наибольшие рабочие токи соответствующих присоединений; при этом температура в наиболее нагретых точках не должна превышать нормиро­ ванные значения для продолжительного режима;

3. выдерживать тепловое и механи­ческое действия токов КЗ, т. е. обладать достаточной термической и электродина­мической стойкостью;

4. быть экономичными и надежными в эксплуатации, т.е. вероятность пов­реждений должна быть мала, а требова­ния к уходу и ремонту минимальными;

5. быть безопасными для лиц, обслу­живающих установку.

Кроме перечисленных общих требо­ваний, к электрическому оборудованию предъявляют ряд частных требований в соответствии с назначением и условиями работы оборудования. Они указаны далее в соответствующих главах.

Номинальные параметры электри­ческого оборудования — это параметры, определяющие свойства электрического оборудования, например номинальное напряжение, номинальный ток и многие другие. Номинальные параметры назна­чают заводы-изготовители. Они указы­ваются в каталогах, справочниках, на щитках оборудования. При проектиро­вании установки и выборе оборудования номинальные параметры сопоставляют с соответствующими расчетными значе­ниями напряжений и токов, чтобы убе­диться в пригодности оборудования для работы в нормальных и анормальных условиях. Ограничимся здесь лишь опре­делением понятия номинального напря­жения электрической сети и электри­ческого оборудования.

Номинальное напряже

ние - это базисное напряжение из стандартизованного ряда напряжений, определяющее уровень изоляции сети и электрического оборудования. Действи­тельные напряжения в различных точках системы могут несколько отличаться от номинального, однако они не должны превышать наибольшие рабочие напряжения, установленные для про­должительной работы:

Для сетей с номинальным напря­жением 220 кВ включительно наиболь­шее рабочее напряжение принято равным 1,15 номинального; для сетей с номинальным напряжением 3 30 кВ - 1,1 номиналь­ного и для сетей 500 кВ и выше -1,05 номинального. Электрическое обо­рудование должно быть рассчитано на продолжительную работу при указанных напряжениях.

Изоляция электрического оборудова­ния должна также противостоять пере­напряжениям, т. е. кратковременному действию напряжений, превышающих наибольшее рабочее напряжение. Разли­чают перенапряжения коммутационные и атмосферные.

2.4. Аппараты вторичных цепей. Релейная зашита и элементы системной автоматики

Автоматические устройства, в част­ности релейная защита, необходимы там, где требуется быстрая реакция на изме­нение режима работы и немедленная команда на отключение или включение соответствующих цепей. Так, например, при КЗ, когда ток в ряде цепей резко увеличивается, необходимо немедленно отключить поврежденный участок си­стемы, чтобы по возможности уменьшить размеры разрушения и не помешать работе смежных неповрежденных цепей. Такая команда может быть подана только автоматическим устройством, реагирующим на изменение тока, направ­ление мощности и другие факторы и замыкающим цепи управления соответ­ствующих выключателей *.

Автоматическое отключение элемен­тов системы должно быть избира­тельным (селективным). Это означает, что в случае повреждения в любой цепи отключению подлежит только повреж­денная цепь ближайшими к месту пов­реждения выключателями. Работа ос-

__________________

* Релейная защита и автоматика яв­ляются предметом изучения особого курса. Здесь рассмотрены лишь требования, предъ­являемые к этим устройствам, в объеме, необходимом для понимания работы электри­ческого оборудования станций и подстанций.

тальной части системы не должна быть нарушена. Так, например, при замыкании . в точке К1 (рис. 2.2) ток проходит по цепям генераторов, повышающих тран­сформаторов, поврежденной и непов­режденной линий. Однако отключению подлежит только поврежденная линия с обеих сторон. Связь станции с системой сохранится по другой линии. В случае повреждения генератора или трансфор- матора отключению подлежит только поврежденный элемент. На рис. 2.2 участки системы, подлежащие отклю­чению в случае их повреждения, раз­граничены пунктирными линиями. Каж­дый участок отключается одним или двумя выключателями. В случае повреж­дения выключателя отключению подле­жат два смежных участка.

Избирательность релейной защиты обеспечивают различными способами, например соответствующим выбором времени или тока срабатывания защит смежных участков сети, применением реле, реагирующих на направление мощ­ности, и др.

Время отключения цепи при КЗ сла­гается из времени срабатывания релейной защиты и времени отключения выключа­теля, исчисляемого от момента подачи команды на отключение до момента погасания дуги в разрывах выключателя.

Время отключения основных линий системы стремятся по возможности уменьшить, чтобы не нарушить устой­чивости параллельной работы электро­станций. Время отключения новейших выключателей составляет два периода и время релейной защиты еще 0,5 перио­да. Полное время отключения составляет таким образом 2,5 периода. Для распре­делительных сетей 2,5-периодное отклю­чение не требуется. Здесь применяют более простые защиты и менее быстро­действующие выключатели, стоимость которых значительно ниже. Полное время отключения составляет несколько десятых долей секунды и более.

Автоматические устройства для пов­торного включения (АПВ) воздушных линий после отключения их защитой имеют назначение быстро восстановить работу линии после отключения. Эффек­тивность повторного включения воз­душных линий основана на том, что большая часть замыканий связана с грозовыми разрядами и приводит к перекрытию изоляторов по поверх­ности. После автоматического отклю­чения линии электрическая прочность воздушного промежутка быстро вос­станавливается и при повторном вклю­чении линия остается в работе. Перво­начально команда на повторное включе­ние подавалась вручную дежурным на щите управления. Позднее операцию включения стали автоматизировать. В настоящее время автоматическое пов­торное включение, однократное и двукратное, получило широкое приме­нение. Оно способствует повышению надежности электроснабжения, в особен­ности при питании потребителей по оди­ночным линиям.

Полное время автоматического пов­торного включения исчисляется от подачи команды релейной защиты на отклю­чение выключателя до повторного за­мыкания его контактов. Оно должно быть возможно малым, чтобы не нару­шать работу потребителей, но в то же время достаточным для деионизации дугового промежутка в месте перекры­тия. Время повторного включения за­висит от напряжения сети и быстродей-

ствия выключателя. В устройствах двукратного повторного включения для первого включения выбирают минималь­ное время из условия деионизации дуго­вого промежутка. Если первое включение оказывается неуспешным и линия отклю­чается вновь, происходит второе вклю­чение с интервалом в несколько секунд. Автоматические устройства для вклю­чения резервной цепи (АВР) должны ав­томатически включать резервный транс­форматор или резервный агрегат взамен

отключенного защитой, а также автома­тически подключать секцию сборных шин (с соответствующей нагрузкой), потеряв­шую питание, к соседней секции, обес­печенной питанием, с целью быстрого восстановления электроснабжения. Пе­рерыв в подаче энергии должен быть относительно невелик, не более 0,5 с, чтобы электродвигатели, потерявшие питание, не успели остановиться, а после восстановления питания могли быстро войти в нормальный режим работы.

Глава третья

ПРОВОДНИКИ, ИЗОЛЯТОРЫ, КАБЕЛИ