超過 1000 V 的開關設備
配電設備包括斷路器、隔離開關、熔斷器、電流和電壓測量互感器、避雷器、電抗器、 總線系統、電源線等
所有高於 1000 V 的開關設備的選擇基於:在額定電流下連續運行、短期過載、短路電流和與大氣或內部過電壓相關的顯著電壓升高(例如,當相地故障時由電弧、包含在長開線等處發生)。
正常模式下的帶電部件,當建立熱平衡時(即,當帶電部件在額定電流流動期間釋放的熱量等於從導體釋放到環境中的熱量時),不應升溫超過最高允許溫度:70 ° C — 對於裸(未絕緣)輪胎和 75 ° C — 對於輪胎和設備的可拆卸和固定連接。
禁止帶電部件的溫度持續超過允許的標準……這種情況會導致設備載流部件連接處的瞬態電阻增加,進而導致額外增加接觸連接的溫度隨後會增加她的瞬態電阻等。
作為該過程的結果,載流部件的接觸連接被破壞並且出現開路電弧,這通常導致短路並從設備運行中緊急退出。
流過母線或設備的短路電流伴隨著:
a) 通過短路電流流過的帶電部件額外釋放熱量(所謂的短路電流熱作用),
b) 相鄰相甚至同相導體之間的顯著機械吸引力或排斥力,例如在反應堆附近(所謂的帶電部件之間的電動力效應)。
開關設備必須是熱穩定的……這意味著在短路電流可能的大小和持續時間的情況下,帶電部件溫度的短期升高不得導致設備損壞。
短期溫升有限:銅母線300°C,鋁母線200°C,銅導體電纜250°C等。繼電保護解除短路後,導線冷卻到穩態對應的溫度。
設備和母線必須動態抵抗短路電流...這意味著它們必須承受由最大(衝擊)短路電流通過它們而引起的動態力,對應於短路發生的初始時刻-給定開關設備中可能存在的電路電流。
因此,必須以這樣的方式選擇開關設備,並且必須設計匯流排,使其對短路電流的熱阻和動態電阻大於或對應於給定開關設備中可能的最大短路電流值。
為了限制短路電流的大小,應用電抗器……電抗器是沒有鋼芯的線圈,具有高電感電阻和低電阻。
因此,反應器中的功率損失通常不超過其吞吐量的0.2-0.3%。因此,在正常情況下,電抗器對流過它的有功功率幾乎沒有影響(它的電壓損失可以忽略不計)。
在發生短路的情況下,電抗器由於其顯著的感性電阻而限制了電路中短路電流的大小。此外,在電抗器發生短路的情況下,母線中的電壓由於其中的大壓降而得以維持,這為其他用電設備提供了繼續不間斷運行的機會。
安裝在鏈路上的電抗器允許您選擇安裝在電抗器後面的設備(電流互感器、隔離開關、斷路器),尤其重要的是,線路後面的配電網絡的設備和電纜,專為降低熱和動態而設計短路電流的作用,這大大簡化了設計並降低了配電設備的成本。
電氣設備的絕緣等級不得低於電網的額定電壓……浪湧保護器的防護等級必須與電氣設備的絕緣等級相對應。
當開關設備位於空氣中含有對設備具有破壞性影響或降低絕緣水平的物質的區域時,必須採取措施確保裝置的可靠運行。
電氣設備的絕緣必須確保它們在這些設備設計的三個標稱電壓下以及在運行期間和可能的過電壓下的最大允許連續電壓下可靠運行。
電氣開關設備(高壓斷路器, 隔離開關 等)是為對應於可接受的電網標稱電壓的標稱電壓而生產的。
在標稱電壓較高的網絡中安裝專為較低標稱電壓設計的設備是不可接受的,因為在過電壓的情況下,它們可能會被阻塞,這將導致設備緊急關閉。因此,設備的標稱電壓必須與該設備所連接的網絡的標稱電壓相對應。
設計用於封閉開關設備的設備不能在沒有特殊措施的情況下用於開放式安裝,因為該設備不能提供這些條件所需的可靠性。
由於大氣過電壓通常對絕緣等級的選擇起決定性作用,所以給定額定電壓的絕緣等級或等級通常用脈衝試驗電壓來表徵。
在線路上,必須通過保護裝置(電纜和避雷器)確保操作條件下的衝擊電壓限制。必須對安裝在變電站內的電氣設備進行絕緣保護,使其免受從線路傳到變電站母線的衝擊電壓波的影響。 閥門限制器.
這些避雷器的特性還必須與電氣設備的絕緣水平相匹配,以便在出現浪湧時,避雷器將跳閘並將電荷以低於可能損壞配電設備絕緣的脈衝電壓釋放到地面(絕緣配合)。