Стойкость трансформатора тока к механическим и тепловым воздействиям
Стойкость трансформатора тока к механическим и тепловым воздействиям характеризуется током электродинамической стойкости и током термической стойкости.
Ток электродинамической стойкости
Ток электродинамической стойкости IД равен наибольшей амплитуде тока короткого замыкания за все время его протекания, которую трансформатор тока выдерживает без повреждений, препятствующих его дальнейшей исправной работе.
Ток I Д характеризует способность трансформатора тока противостоять механическим (электродинамическим) воздействиям тока короткого замыкания.
Электродинамическая стойкость может характеризоваться также кратностью KД, представляющей собой отношение тока электродинамической стойкости к амплитуде номинального первичного тока.
Требования электродинамической стойкости не распространяются на шинные, встроенные и разъемные трансформаторы тока .
Ток термической стойкости
Ток термической стойкости Itт равен наибольшему действующему значению тока короткого замыкания за промежуток tт, которое трансформатор тока выдерживает в течение всего промежутка времени без нагрева токоведущих частей до температур, превышающих допустимые при токах короткого замыкания (см. ниже), и без повреждений, препятствующих его дальнейшей работе.
Термическая стойкость характеризует способность трансформатора тока противостоять тепловым воздействиям тока короткого замыкания.
Для суждения о термической стойкости трансформатора тока необходимо знать не только значения тока, проходящего через трансформатор, но и его длительность или, иначе говоря, знать общее количество выделенной теплоты, которое пропорционально произведению квадрата тока ItT и длительности его tT. Это время, в свою очередь, зависит от параметров сети, в которой установлен трансформатор тока, и изменяется от одной до нескольких секунд.
Термическая стойкость может характеризоваться кратностью КТ тока термической стойкости, представляющей собой отношение тока термической стойкости к действующему значению номинального первичного тока.
В соответствии с ГОСТ 7746—78 для отечественных трансформаторов тока установлены следующие токи термической стойкости:
- односекундный I1Т или двухсекундный I2Т (или кратность их K1Т и K2Т по отношению к номинальному первичному току) для трансформаторов тока на номинальные напряжения 330 кВ и выше;
- односекундный I1Т или трехсекундный I3Т (или кратность их K1Т и K3Т по отношению к номинальному первичному току) для трансформаторов тока на номинальные напряжения до 220 кВ включительно.
Между токами электродинамической и термической стойкости должны быть следующие соотношения:
для трансформаторов тока на номинальные напряжения 330 кВ и выше
для трансформаторов тока на номинальные напряжения до 220 кВ
Температурные режимы
Температура токоведущих частей трансформаторов тока при токе термической стойкости не должна превышать:
- 200 °C для токоведущих частей из алюминия;
- 250 °C для токоведущих частей из меди и ее сплавов, соприкасающихся с органической изоляцией или маслом;
- 300 °С для токоведущих частей из меди и ее сплавов, не соприкасающихся с органической изоляцией или маслом.
При определении указанных значений температуры следует исходить из начальных ее значений, соответствующих длительной работе трансформатора тока при номинальном токе.
Значения токов электродинамической и термической стойкости трансформаторов тока государственным стандартом не нормируются. Однако они должны соответствовать электродинамической и термической стойкости других аппаратов высокого напряжения, устанавливаемых в одной цепи с трансформатором тока. В табл. 1-2 приведены данные динамической и термической стойкости отечественных трансформаторов тока.
Таблица 1-2. Данные электродинамической и термической стойкости некоторых типов отечественных трансформаторов тока
Примечание. Электродинамическая и термическая стойкость зависит от механической прочности изоляционных и токоведущих частей, а также от поперечного сечения последних.
Источник
Термическая и электродинамическая стойкость электрических аппаратов
⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Оборудование, испытывающее чрезмерные тепловые нагрузки, подвержено риску преждевременного выхода из строя. Нагрев составных частей и узлов электрических устройств может протекать настолько интенсивно, что тепло не будет своевременно отводиться от нагретых элементов.
Термической стойкостью электрических аппаратов принято называть их способность преодолевать чрезмерные тепловые нагрузки без ущерба для узлов оборудования и токопроводящих линии. К количественной характеристике термической стойкости относится ток термической стойкости, проходящий по проводнику за определенный промежуток времени. Самый неблагоприятный режим работы устройства – режим короткого замыкания, при котором резко возрастает значение силы тока и мощности источников теплоты.
Под электродинамической стойкостью электрических аппаратов подразумевается способность данного оборудования противостоять электродинамическому эффекту тока короткого замыкания, без возникновения сбоев и других пагубных последствий, негативно сказывающихся на его работе.
Электродинамическая стойкость характеризуется номинальным током электродинамической стойкости, значение которого устанавливается по результатам типовых испытаний, а именно: действующее и мгновенное значение силы тока.
При проведении проверочных работ на электродинамическую стойкость, необходимо провести сравнение номинального значения токов с расчетными значениями.
Электродинамические усилия в электрических аппаратах
Если эксплуатация электрического аппарата протекает в оптимальном режиме, электродинамические силы очень малы и не создают никаких трудностей для бесперебойной работы оборудования. При возникновении короткого замыкания, такие силы могут привести к серьезным поломкам электрических устройств.
Для того чтобы избежать таких ситуаций, необходимо провести расчет аппарата или же отдельных его узлов, на электродинамическую устойчивость. Потребность в таком расчете вызвана еще одной причиной. Дело в том, что реализация новых технических решений по минимизации элементов оборудования приводит к тому, что токопроводящие линии находятся в непосредственной близости друг от друга, что повышает риск возникновения короткого замыкания.
При нормальном режиме работы температура токоведущих частей (элементов) не должна превышать допустимую (значений, рекомендуемых соответствующим ГОСТ или другими нормативными документами).
Аппараты должны выдерживать в течении определенного времени термическое воздействие токов К.З. без каких-либо деформаций, препятствующих их дальнейшему использованию (высокая износостойкость).
Изоляция аппарата должна быть рассчитана с учетом возможных перенапряжений, возникающих в процессе эксплуатации, с некоторым запасом, учитывающим её «старение».
Контакты электрических аппаратов должны быть способны многократно включать и отключать токи рабочих режимов.
Аппараты должны иметь высокую надежность и точность, необходимое быстродействие, минимум массы, малые габариты, дешевизну, удобство в эксплуатации.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Розанов Ю.К. «Силовая электроника .» учебник для студ. вузов.- М.: МЭИ, 2009г.
2. А.Г. Годжелло, Ю. К. Розанов “Электрические и электронные аппараты ” -М.: Академия, 2010 г.
3. Б.Н. Неклепаев, И.П. Крючков “Электрическая часть электростанций и
подстанций”.-М.: Энергия, 1989 г.
4. М. В. Немцов, М.Л. Немцова “Электротехника и электроника ” — М.: Академия, 2013 г.
5. И.И. Алиев “Справочник по электротехнике электрооборудованию ”.-М.: Энергоаттомиздат, 1986г.
6. “Правила устройства электроустановок”.-М.: Энергоатомиздат, 1986г.
7. А.Д.Смирнов, К.М. Антипов “Справочная книжка энергетика”.-М.:
Энергия, 1986 г.
8. А.Е. Зорохович, В.К. Калинин “Электротехника с основами промышленной электроники”.-М.: Высшая школа, 1975 г.
9. Методические рекомендации по выполнению курсового проекта по дисциплине электрические и электронные аппараты.
Образовательное учреждение высшего образования
«ЮЖНО-УРАЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНИЯ И ЭКОНОМИКИ»
КАРТОЧКА РЕЦЕНЗЕНТА
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
По дисциплине
Электрические и электронные аппараты
Студента
Группа ЭлЗ 301/05а Направление 13.03.02.Электроэнергетика и электротехника
Дата проверки « » апреля 2021 г
Оценка хорошо
Преподаватель Акишев А.Н. _____________
(Фамилия, имя, отчество) (подпись)
РЕЦЕНЗИЯ
Курсовой проект выполнен на хорошем уровне и соответствует содержанию подготовки выпускника по данной специальности.
Содержание работы полностью соответствует теме исследования, представлены позиции разных авторов, их анализ и оценка. В работе используются различные литературные источники и документы.
Студент обнаруживает глубокую общетеоретическую подготовку. Демонстрирует умение работать с различными видами источников. Проявляет умение обобщать, систематизировать и классифицировать материал.
Студент умеет определить практическую значимость работы и найти варианты использования материалов исследования в профессиональной деятельности, анализировать полученные результаты и делать конкретные выводы.
При защите студент мог адекватно представить результаты работы в устном выступлении, показал хорошие знания по предмету и владение навыками научного исследования.
⇐ Предыдущая4
Рекомендуемые страницы:
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКАЯ И ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ
Дата добавления: 2015-07-23 ; ; Нарушение авторских прав
Требования к ВВ выдерживать без повреждений воздействие токов КЗ, характеризуются понятиями электродинамической и термической стойкости ДУ.
Ток электродинамической стойкости I
д определяет максимально возможные механические (электродинамические) усилия, возникающие вследствие протекания тока по токоведущим и контактным системам ДУ, способные не только деформировать токоведущие и контактные системы ДУ, но и вызвать вибрацию контактов, что, в конечном счете, приведет к свариванию последних. Так как
I
д =
К
д
I
о. ном, где
К
д = 2,5 — коэффициент электродинамической стойкости, то последний действителен (в соответствии с ГОСТ 52565-06) для сетей с сos φ 2, 3 с.
1.6. НОМИНАЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ ОПЕРАЦИЙ. КОММУТАЦИОННЫЙ РЕСУРС
В подавляющем большинстве случаев КЗ на линиях, не связанные с повреждением изоляции, могут быть ликвидированы путем прерывания тока на время, не превышающее 0,3 с, необходимое для деионизации открытой дуги КЗ. При этом снова появляется возможность включения установки под рабочее напряжение. Отсюда вытекает необходимость выполнения ДУ определенной последовательности операций, связанных с отключением поврежденного участка сети и последующим включением его в работу. Это так называемые циклы автоматического повторного включения (АПВ):
O – t
бт – ВО – 180 с – ВО,
Нормированные циклы операций включения и отключения
Для выключателей, предназначенных для работы с АПВ, нормированы следующие циклы:
1) О — tбт — ВО — 180 с — ВО;
2) О — 180 с — ВО — ВО,
где О — операция отключения КЗ; ВО — операция включения на КЗ и немедленно (без преднамеренной выдержки времени) следующая за ней операция отключения; tбт — нормированная бестоковая пауза при АПВ, значение которой для разных типов выключателей может находиться в пределах от 0,3 до 1,3 с.
Для выключателей, не предназначенных для работы с АПВ, установлен только второй цикл.
Ток электродинамической стойкости что это
ГОСТ Р 52736-2007
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Короткие замыкания в электроустановках
МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО И ТЕРМИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ ТОКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ
Short-circuits in electrical installations. Calculation methods of electrodynamics and thermal effects of short-circuit current
Дата введения 2008-07-01
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Филиалом ОАО «НТЦ электроэнергетики» — ВНИИЭ, Московским энергетическим институтом (Техническим университетом) (МЭИ (ТУ))
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 437 «Токи короткого замыкания»
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется ежегодно в издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
Выбор проводников по устойчивости к току к.з.
Выбор проводников по термической и динамической устойчивости к току к.з.
Проводники и токопроводы в электрических сетях выше 1000 в, как правило, подлежат проверке на условия нагревания током к. з. В электрических сетях до 1000 в на термическую устойчивость проверяются только токопроводы. Повышение температуры жил изолированных проводников и кабелей в результате прохождения тока к. з. ведет к химическому разложению изоляции и резкому снижению ее электрической и механической прочности, а следовательно, и к возможности аварии. Поэтому установлены определенные максимально допустимые пределы температур в режиме к. з., указанные в табл. 6-1.
Проверка кабелей на нагревание от токов к. з. должна производиться: 1)для одиночных кабелей небольшой протяженности, исходя из к. з. в начале кабеля; 2)для одиночных кабелей, имеющих соединительные муфты, исходя из к. з. s начале каждого участка, с тем чтобы иметь возможность ступенями уменьшать сечение кабеля по его длине; 3)для двух и более параллельно включенных кабелей, исходя из к. з. непосредственно за пучком <�по сквозному току).
Допускается не проверять проводники по режиму к. з. в случяе их защиты плавкими предохранителями. Линия считается защищенной предохранителем, когда отключающая способность предохранителя достаточна для отключения наибольшего возможного аварийного тока линии. Для линий к индивидуальным электроприемникам, в том числе к цеховым трансформаторам общей мощностью до 1000 ква включительно, допускается не проверять сечения проводников по току к. з при одновременном соблюдении следующих условий:
1.В электрической или технологической части предусмотрено резервирование, гарантирующее от расстройства производственного процесса. 2.Повреждение проводников при к. з. не может вызвать взрыва. 3.Возможна замена проводников без значительных затруднений.
Для линий к индивидуальным электроприемникам или небольшим распределительным пунктам неответственного назначения допускается не производить проверку проводников на термическую устойчивость при к. з., если обеспечивается только одно условие 2 (отсутствие опасности взрыва). Провода воздушных линий до 10 кв не проверяются по току к. з. Допустимые величины тока к. з. для кабелей определяются в зависимости от материала и сечения кабеля и длительности прохождения тока к. з. Термическое действие тока к. з. в течение действительного времени прохождения его t д , характеризуется величиной фиктивного времени t ф прохождения установившегося тока к. з. с одинаковым по термическому действию эффектом. Фиктивное время определяется в зависимости от отношения где I» — действующее значение периодической составляющей тока к. з. в начальный момент, а — установившийся ток к. з. (действующее значение), а. Действительное время I д слагается из выдержки времени, установленной на максимально-токовой защите линии, и собственного времени отключающего аппарата (выключателя мощности). При проверке на термическую устойчивость проводников линий, оборудованных быстродействующим автоматическим повторным включением, должно учитываться повышение нагревания проводников из-за увеличения суммарной продолжительности к. з. При расчетах тока к. з. в распределительных сетях 6-10 кв весьма часто затухание не учитывают. В этом случае фиктивное время может быть принято равным действительному и задача проверки проводников на термическую устойчивость упрощается отсутствием необходимости определения фиктивного времени. Сечение, обеспечивающее термическую устойчивость проводника к току к. з. при заданной величине фиктивного времени t ф , определяется из выражения где F-сечение жилы кабеля, мм кв С — постоянная, определяемая в зависимости от заданной ПУЭ конечной температуры нагревания жил и напряжения; числовые значения постоянной С- указаны в табл. 6-1. Ниже приведена табл. 6-2 для проверки кабелей на термическую устойчивость, составленная по формуле (6-2) в величинах допустимого установившегося тока к. з. в килоамперах. В дополнение к расчету на термическую устойчивость сечение шин токопроводов должно быть проверено также на механическую прочность при к. з. (динамическая устойчивость токопровода).
Электродинамическая стойкость
9. Электродинамическая стойкость
Смотри также родственные термины:
1.1.5. Электродинамическая стойкость к действию тока короткого замыкания
— способность электроустановок противостоять действию ударного тока короткого замыкания.
3.7 электродинамическая стойкость пускателя:
Способность конструкции выдерживать воздействие наибольшего тока короткого замыкания (амплитудное значение) за время его протекания без повреждений, препятствующих дальнейшей исправной работе пускателя.
9.1.37. Электродинамическая стойкость трансформатора при коротком замыкании
Способность трансформатора выдерживать без повреждений динамические воздействия, возникающие при внешнем коротком замыкании
3.6. Электродинамическая стойкость шкафа КРУ
Способность конструкции шкафа и установленного в нем электрооборудования, частей и элементов выдерживать воздействие наибольшего амплитудного значения тока короткого замыкания за время его протекания без повреждений, препятствующих дальнейшей работе КРУ
Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации . academic.ru . 2015 .
