§ 24. Основное электрооборудование
К основному электрооборудованию в установках высоковольтных распределительных устройств электрических станций и подстанций относят шинные устройства, различные электрические аппараты, силовые и измерительные трансформаторы, устройства защиты, автоматики, сигнализации и измерений.
Электрические аппараты распределительных устройств по принципам их действия и назначению можно разделить на следующие группы:
оперативные (коммутационные) аппараты — для включения и отключения электрических цепей (разъединители и выключатели, подразделяемые на выключатели нагрузки и выключатели мощности);
приводные механизмы (приводы) — для операций с разъединителями и выключателями;
аппараты, не участвующие в оперативных действиях и предназначенные для ограничения токов короткого замыкания, защиты от сверхтоков и перенапряжений (реакторы, предохранители, разрядники);
аппараты, связывающие первичные (высоковольтные) цепи с вторичными цепями измерения величин тока, напряжения, мощности и др. Такими аппаратами являются, например, измерительные трансформаторы тока и напряжения. К ним присоединяют и от них питаются измерительные приборы, приборы релейной защиты и автоматики.
Силовые трансформаторы служат для получения того или иного напряжения при передаче электроэнергии от электростанций к потребителям.
Рис. 46. Однолинейная схема электрических соединений небольшой электростанции
Измерительные приборы контролируют работу отдельных цепей распределительного устройства и качество электроэнергии (напряжение и частоту), а также учитывают вырабатываемую и потребляемую энергию. Они присоединяются через измерительные трансформаторы.
Устройства релейной защиты, автоматики и сигнализации позволяют быстрее ликвидировать аварии и нарушения нормальных режимов работы, быстрее обнаружить и устранить причины возникновения ненормальных режимов работы.
Более подробно все указанное электрооборудование рассматривается в последующих главах.
На рис. 46 показана однолинейная схема электрических соединений небольшой электростанции, дающая представление о размещении основного электрооборудования первичных цепей (вторичные цепи, измерительные приборы и приборы релейной защиты не показаны).
§ 25. Общие характеристики аппаратов
Основные части, из которых состоят аппараты, могут быть разделены на четыре группы:
токоведущие части, выполняемые из меди, латуни или силумина (алюминиевого сплава). Размер, сечение и конструкция токоведущих частей зависят от величины тока, на который они рассчитаны;
изолирующие части, материалом для которых служит фарфор, бакелит, древесина (специально обработанная) и т. п. Изолирующие части рассчитывают на определенную величину напряжения и в ряде случаев на определенную механическую прочность;
механизмы (для оперативных аппаратов), состоящие из валов, рычагов, шестерен, пружин и других элементов, при помощи которых осуществляется кинематика аппарата;
конструкционные части, изготовляемые из стали и чугуна. Конструкционные части представляют собой различные рамы, кожухи, основания и предназначаются для крепления на них изолирующих и токоведущих частей, а также механизмов аппарата.
Аппараты одного и того же назначения могут иметь два исполнения: для наружной установки (в ОРУ) и для внутренней установки (в ЗРУ). Основное различие между ними заключается в конструкции изолирующих частей и размыкающих контактов.
Номинальным током электрического аппарата называют наибольший ток, при котором данный аппарат может работать длительное время при условии, что температура воздуха не превышает 35° С. При этом нагрев токоведущих частей аппарата не должен превышать допустимый предел. Перегрев аппарата приводит к сокращению срока его службы вследствие изменения механических и электрических свойств материалов, из которых он выполнен. Поэтому аппараты выбирают с таким расчетом, чтобы их номинальный ток был выше максимального тока нагрузки той цепи, в которой они должны работать.
Токоведущие части аппаратов, кроме трансформаторов, изготовляют на номинальные токи 200, 400, 600, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000 и 6000 а. Номинальный ток аппарата указывается на его паспорте (заводском щитке).
Номинальным напряжением электрического аппарата называют указанное на его паспортном щитке междуфазное напряжение. Однако изоляция электрических аппаратов может длительное время надежно работать и при напряжении на 15—20% больше номинального, которое называется максимальным рабочим напряжением аппарата.
Аппарат надежно работает при условии, если его номинальное напряжение не меньше номинального напряжения установки.
Контрольные вопросы
- Назовите виды распределительных устройств напряжением выше 1000 в.
- Каковы основные требования, предъявляемые к распределительным устройствам напряжением выше 1000 в?
- Каковы основные причины ненормальных и аварийных режимов работы распределительных устройств?
- Укажите причины возникновения токов короткого замыкания, какие действия в электрических цепях вызывают эти токи?
- От чего зависит сила тока при коротких замыканиях, для чего и как ее ограничивают?
- По каким данным и в расчете на какие условия работы выбираются аппаратура и шины распределительных устройств ?
- Какое основное электрооборудование и для каких целей применяется в распределительных устройствах напряжением выше 1000 в?
- Охарактеризуйте назначение и технические данные основных частей, из которых состоят аппараты распределительных устройств.
- Что называется номинальным током, номинальным напряжением и максимальным рабочим напряжением аппарата?
