Глава пятая

ВЫБОР АППАРАТУРЫ

§ 24. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Электротехнические аппараты должны обеспечивать надежную работу при номинальных режимах и при режимах коротких замыканий. Надежная работа аппаратов при номинальных режимах обеспечивается при правильном выборе его по номинальному току, напряжению, индуктивности, коэффициенту трансформации, классу точности и т. д. в зависимости от назначения, типа и конструкции того или другого аппарата. Для надежной работы аппаратов расчетная температура окружающего воздуха должна быть 35°С.

При температуре охлаждающей среды большей 35°С величина длительно-допустимого тока должна быть уменьшена до значения, приближенно определяемого соотношением

6„ - 35 •

(89)

где /о - длительно допустимый ток при действительной температуре окружающей среды, °С; /ном - номинальный ток при температуре окружающей среды 35°С, а или ка; 6 - действительная температура окружающей среды, °С; 6н - допустимая температура токоведущих частей аппаратов (для контактов разъединителей и выключателей 75°С, для кабелей 60-80"С и т. д.). Кроме того, при выборе аппаратов и токоведущих частей следует учитывать возможные перегрузки их. Для цепей генераторов необходимо учитывать длительное повышение номинального тока на 5% при понижении напряжения на 5% от номинального.

Для силовых трансформаторов допустима перегрузка на 30-40% в зависимости от коэффициента заполнения суточного графика нагрузки и за счет недогрузки в летнее время.

Сборные шины необходимо выбирать с учетом возможного токо-

распределения в них при различных режимах работы установки.

В мощных распределительных устройствах большой длины с целью экономии материала можно выбирать шины ступенчатого сечения. Ошиновки к маломощным аппаратам и присоединениям (маломощные потребители, измерительные трансформаторы напрян<ения и т. д.) можно выбирать круглого сечения или стальные.

Допустимые нагрузки на шины при постоянном токе будут несколько больше приведенных в каталогах вследствие отсутствия явления поверхностного эффекта. При горизонтальной прокладке-шин (прямоугольного сечения) плашмя на опорных изоляторах допустимая нагрузка по каталожным данным должна быть уменьшена на 5% для шин с шириной полос до 60 жж и на 8% для шин с шириной полос больше 60 мм вследствие худшего охлаждения шин.

При переменном токе шины больших сечений должны выбираться с учетом явления поверхностного эффекта. Если температура окружающего воздуха меньше 35°С, то рабочий ток аппарата согласно ОСТ можно увеличить на 0,5% на каждый градус понижения температуры (до 20% от номинального тока). При выборе аппаратов необходимо также учитывать место их установки.

Аппараты и токоведущие части подвергаются воздействию токов-короткого замыкания, поэтому их необходимо проверять на тер- мическую и динамическую устойчивость токов короткого замыкания.

Правилами устройства электроустановок по режиму короткого замыкания допускается не проверять на термическую и динамическую устойчивость следующие элементы электрической цепи:

а) аппараты и проводники, защищаемые плавкими предохранителями с номинальным током включительно до 60 а;

2) аппараты и проводники, защищенные плавкими предохранителями с токоограничивающим действием при любом номинальном токе;

3) аппараты и проводники, защищенные плавкими предохранителями, независимо от номинального тока и токов предохранителей;

4) токоведущие части в индивидуальных цепях общей мощностью до 750 ква включительно, если в электрической и технологической частях предусмотрено резервирование и перерыв в питании не приведет к расстройству технологического процесса, повреждение при коротком замыкании не может вызвать взрыва, и возможна легкая замена поврежденного оборудования;

5) токоведущие части к отдельным небольшим распределительным пунктам неответственного назначения;

б) трансформаторы тока в цепях силовых трансформаторов и ре-актированных линий (рекомендуется такие трансформаторы устанавливать на стороне низкого напряжения);

7) воздушные линии (за исключением подходов к подстанциям с мощностью короткого замыкания более 2,5 млн. ква, где при

электродинамическом действии токов короткого замыкания может произойти схлестывание проводов);

8) сети напряжением до 1000 в, за исключением п. 4;

9) аппараты и ошиновки цепей трансформаторов напряжения, «если они установлены в отдельных камерах.

Аппараты и токоведущие части в расчетной схеме выбираются йля наихудших условий короткого замыкания.

Проверка отключающих аппаратов токоведущих частей (проводов, шин, кабелей) на термическую устойчивость сводится к определению наибольшей температуры нагрева их токами короткого замыкания, для чего необходимо знать длительность короткого замыкания t или расчетное время действия токов короткого замыкания. В эту величину входит время действия релейной защиты защ, которая должна дать импульс выключателю на отключение короткого замыкания, и время отключения этого выключателя 4

t = 4ащ + и. (90)

Значение /защ определяется уставкой по времени указанной защиты, а определяется заводами-изготовителями в паспортах, В случае отсутствия данных завода-изготовителя можно принимать для быстродействующих выключателей в = 0,1 сек, для небыстродействующих выключателей 1ъ = 0,2 сек. В основном, значения для выключателей и приводов отечественного изготовления приведены в их технических характеристиках.

По расчетному времени действия токов короткого замыкания определяется фиктивное время (ф), в течение которого установившийся ток нагреет токоведущую часть до такой же температуры, как она была бы нагрета изменяющимся по времени током короткого замыкания за расчетное время.

Ток короткого замыкания состоит из периодической и апериодической составляющих. Тогда и фиктивное время, соответствующее полному току короткого замыкания, определится суммой

= ф. п -f- ф. а, (91)

еде /ф.п - периодическая составляющая фиктивного времени, сек.; ф. а - апериодическая составляющая фиктивного времени, сек. Периодическая составляющая фиктивного времени определяется по расчетному времени действия токов короткого замыкания и соотношению

г=£. -

где /" - начальное или сверхпереходное значение токов короткого замыкания, а или ка; - установившееся значение токов короткого замыкания, а или ка.