Содержание материала


Ю.А. Леньков, Г.Х. Хожин
ВЫБОР КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ УСТРОЙСТВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СТАНЦИЙ И ПОДСТАНЦИЙ
УЧЕБНОЕ ПОСОБИЕ
по дисциплине «Электрические станции и подстанции»
для студентов электроэнергетических специальностей

Выбор коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств электрических станций и подстанций.
В учебном пособии рассмотрены вопросы выбора и проверки коммутационных аппаратов и токоведущих частей распределительных устройств электрических станций и подстанций с иллюстрацией конкретных примеров.
Учебное пособие предназначено для студентов электротехнических специальностей и может быть использовано инженерно-техническими работниками энергетических предприятий.


1 ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ВЫБОРУ И ПРОВЕРКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ И ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ

1.1 Расчетные условия для выбора электрических аппаратов и токоведущих частей по продолжительным режимам работы
Электрические аппараты и токоведущие части любой электроустановки должны быть выбраны так, чтобы могли надежно работать как в нормальном режиме работы, так и при отклонении от него.
Выбор электрических аппаратов и токоведущих частей электроустановок производят по условиям работы в нормальном режиме и проверяют на термическую и динамическую устойчивость при коротком замыкании. Выбранные электрические аппараты и токоведущие части по условию длительного нагрева должны удовлетворять форсированному режиму работы электроустановки.
Рассмотрим некоторые конкретные случаи определения расчетных токов нормального и форсированного режимов работы электроустановки.
а) Цепь генератора.
Наибольший ток нормального режима определяется по выражению:
,             (1.1)
где  - номинальный ток генератора, кА,
 - номинальная мощность генератора, МВт,
 - номинальное напряжение генератора, кВ,
 - номинальный коэффициент мощности генератора.
Ток форсированного режима определяется при условии работы генератора при снижении напряжения на пять процентов по выражению:
.                (1.2)
б) Цепь двухобмоточного трансформатора.
Ток нормального режима определяется при номинальной мощности трансформатора и номинальном напряжении по выражению:
,                             (1.3)
где  - номинальная мощность трансформатора, МВА,
* - номинальное напряжение соответствующей обмотки трансформатора, кВ.
Ток форсированного режима определяется при условии отключения параллельно работающего трансформатора, когда оставшийся в работе трансформатор может быть перегружен по правилам аварийных длительных или систематических перегрузок, т.е.
,                                    (1.4)
где  - коэффициент аварийной допустимой или систематической перегрузки трансформатора.
в) Цепь трехобмоточного трансформатора или автотрансформатора.
Загрузка обмоток высшего, среднего и низкого напряжений трансформаторов электростанции зависит от графиков нагрузки, на низком и среднем напряжении, и схемы соединения электростанции на низком напряжении. При блочном соединении генератора с трансформатором на стороне низкого напряжения ток нормального и форсированного режимов определяется по выражениям (1.1) и (1.2).
При поперечных связях между генераторами ток нормального и форсированного режимов на стороне высшего и низшего напряжений определяется по номинальной мощности трансформатора с учетом его перегрузки по выражениям (1.3) и (1.4). На стороне среднего напряжения, если отсутствует связь с энергосистемой, ток нормального и форсированного режимов определяется по выражениям:
,                                            (1.5)
где  - мощность нагрузки на стороне среднего напряжения, МВА.
.                                (1.6)
Если к шинам среднего напряжения присоединена энергосистема и возможны перетоки мощности между высшим и средним напряжениями, то ток нормального и форсированного режимов определяется по выражениям (1.3) и (1.4) .
Ток нормального и форсированного режимов обмоток трехобмоточного трансформатора или автотрансформатора подстанции определяются с учетом фактической максимальной нагрузки каждой обмотки.
г) Цепь линии.
Если линия одиночная, то  определяется по максимальной нагрузке линии.
Для двух параллельно работающих линий ток нормального и форсированного режимов определяется по выражениям:
,                          (1.7)
где  - наибольшая мощность потребителей, присоединенных к линиям.
 .                  (1.8)

Для  параллельных линий ток нормального и форсированного режимов определяется по выражениям:
,                            (1.9)

.                 (1.10)

д) Цепь секционных, шиносоединительных выключателей, сборные шины.
Ток нормального режима определяется с учетом токораспределения по шинам при наиболее неблагоприятном эксплуатационном режиме [1]. Обычно ток, проходящий по сборным шинам, секционному и шиносоединительному выключателям, не превышает максимального тока самого мощного генератора или трансформатора, присоединенного к этим  шинам.