Проверка на термическую стойкость.

При выборе аппаратов и проводников в цепи линии необходимо учесть что

а) ошиновка ответвлений от шин и проходные изоляторы между сборными шинами и разъединителями (при наличии разделяющих полок) должны быть выбраны исходя из короткого замыкания до реактора;

б) выбор шинных разъединителей, выключателей, трансформаторов тока, проходных изоляторов и ошиновки, устанавливаемых до реактора, следует выполнять по значениям тонов короткого замыкания за реактором.

Расчетным видом короткого замыкания при проверке электродинамичекой стойкости аппаратов и жестких шин с относящимися к ним поддерживающими и опорными конструкциями является трехфазное короткое замыкание. Термическую стойкость следует проверять также по трехфазному короткому замыканию. Аппаратура и токопроводы, применяемые в цепях генераторов мощностью 60 МВт и более, а также в цепях блоков генератор - трансформатор такой же мощности, должны проверяться по термической стойкости, исходя из расчетного времени короткого замыкания 4с. Поэтому для цепи генератора следует рассмотреть трёхфазное и двухфазное короткое замыкание. Отключающую способность аппаратов в незаземленных или резонансно-заземленных сетях (сети напряжением до 35 кВ включительно) следует проверять по току трехфазного короткого замыкания. В эффективно заземленных сетях (сети напряжением 110 кВ и выше) определяют токи при трехфазном и однофазном коротком замыкании, в проверку отключающей способности делают по более тяжелому режиму с учетом условий восстановления напряжения.

Проверка на электродинамическую стойкость.

Ударные токи короткого замыкания могут вызвать поломки электрических аппаратов и шинных конструкций. Чтобы этого не произошло, каждый тип аппаратов испытывают на заводе, устанавливая для него наибольший допустимый ток короткого замыкания (амплитудное значение полного тока) i _дин. В литературе встречается и другое название этого тока – предельный сквозной ток короткого замыкания i _пр.скв .

Условие проверки на электродинамическую стойкость имеет вид

i_уд ≤ i_дин,

где i_уд – расчетный ударный ток в цепи..

Проверка на термическую стойкость.

Проводники и аппараты при коротком замыкании не должны нагреваться выше допустимой температуры, установленной нормами для кратковременного нагрева.

Для термической стойкости аппаратов должно быть выполнено условие

где B_к - импульс квадратичного тока короткого замыкания, пропорциональный количеству тепловой анергии, выделенной за время короткого замыкания;

I_тер - номинальный ток термической стойкости аппарата;

t_тер - номинальное время термической стойкости аппарата.

Аппарат может выдержать ток I_тер в течение времени t_тер.

Импульс квадратичного тока короткого замыкания

где i_t– мгновенное значение тока короткого замыкания в момент t;

t_отк – время от начала короткого замыкания до его отключения;

B_к.п - тепловой импульс периодической составляющей тока короткого замыкания;

B_к.а - тепловой импульс апериодической составляющей тока короткого замыкания.

Тепловой импульс B_к определяется по-разному в зависимости от местонахождения точки короткого замыкания в электрической схеме.

Можно выделить три основных случая:

· удалённое короткое замыкание,

· короткое замыкание вблизи генераторов или синхронных компенсаторов,

· короткое замыкание вблизи группы мощных электродвигателей:

В первом случае полный тепловой импульс короткого замыкания

где I _п.0 - действующее значение периодической составляющей начальною тока короткого замыкания;

Т_а - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания.

Данный способ определения В_к рекомендуется при вычислении теплового импульса в цепях понизительных подстанций, в цепях высшего напряжения электростанций, если место короткого замыкания находится за реактором.

Определение теплового импульса В_к для двух других случаев короткого замыкания довольно сложно. Для ориентировочных расчетов можно воспользоваться приведенным выражением В_к.

Согласно ПУЭ время отключения t_отк складывается из времени действия основной релейной защиты данной цепи t_р.з и полного времени отключения выключателя t_о.в;

t_отк = t_р.з + t_о.в

В цепях генераторов 60 МВт и выше термическую стойкость следует проверять по времени действия резервной защиты генератора и принять t_отк = 4 с.

Согласно ПУЭ допускается не проверять по электродинамической стойкости аппараты и проводники, защищенные предохранителями с номинальным током до 60 А включительно, по термической стойкости - проводники и аппараты, защищенные плавкими предохранителями, независимо от номинального тока и типа предохранителей.