стигнет максимального (установившегося) значения (номинальное напряжение до 35 кВ), и выхлопные предохранители, в которых дуга гаснет при переходе тока через нуль (номинальное напряжение до 110 кВ).

Токоограничивающие реакторы представляют собой практически чисто индуктивные сопротивления, включаемые последовательно с нагрузкой. В нормальном режиме падение напряжения на реакторе не более 10% номинального напряжения. Остальная часть напряжения приложена к нагрузке. При коротком замыкании у потребителя через реактор протекает соответствующий ток. Вследствие значительного сопротивления реактора ток ограничивается до значения, не опасного для кабеля, и может быть отключен выключателем небольшой мощности. Благодаря реактору напряжение на сборных шинах близко к номинальному значению. Все потребители при этом работают при номинальном напряжении, кроме потребителя, у которого произошло короткое замыкание.

Разрядники и ограничители перенапряжения служат для ограничения напряжения, появляющегося на шинах и аппаратах высокого напряжения при коммутационных и атмосферных перенапряжениях.

Трубчатый разрядник (TP) служит для ограничения перенапряжений на линиях электропередачи и на подходах к подстанциям. TP состоит из разрядного промежутка и устройств гашения сопровождающей дуги. TP имеют крутую вольт-секундную характеристику, что делает их непригодными для защиты электрооборудования подстанций, имеющего пологую вольт-секундную характеристику.

Вентильный разрядник состоит из искрового промежутка и столба нелинейных резисторов (дисков). При появлении перенапряжений сначала пробивается искровой промежуток и по нелинейному резистору протекает ток. На изоляцию воздействует напряжение, появляющееся на нелинейном резисторе. Оно должно быть меньше электрической прочности защищаемого оборудования. Дуга сопровождающего тока гасится искровыми промежутками при переходе тока через нуль.

Ограничитель перенапряжений (ОПН) является резистором с высокой нелинейностью. Это устройство не имеет искровых промежутков и непосредственно присоединяется параллельно защищаемому объекту. При рабочем напряжении ТОК через ОПН составляет миллиамперы. При перенапряжениях токи достигают сотен и тысяч ампер. Кратность коммутационных перенапряжений не превышает 1,75; при грозовых перенапряжениях - 2,42.

7* 195

11.3. Измерительные аппараты

К ним относятся трансформаторы тока и напряжения, делители напряжения. Для контроля состояния энергетических систем необходимо непрерывное измерение тока и напряжения. Эту функцию выполняют измерительные трансформаторы тока и напряжения.

Трансформаторы тока (ТТ) преобразуют измеряемый ток в ток стандартного значения 1...5 А и изолируют цепи измерений и релейной защиты от цепей высокого напряжения. Главное требование к ТТ - малые погрешности в нормальном режиме и при коротких замыканиях. Наиболее широко используются электромагнитные трансформаторы тока.

Существуют оптоэлектронные трансформаторы тока. Оптоэлектронный датчик тока, расположенный на высоком потенциале, выдает оптический сигнал, модулированный измеряемым током. По оптической линии связи сигнал передается на потенциал земли , где расположен преобразователь светового сигнала в электрический. Выходной сигнал преобразователя подается на соответствующий усилитель.

Трансформаторы напряжения (ТН) преобразуют измеряемое напряжение в напряжение стандартного значения 100 или 100 А/У В. Эти аппараты создают необходимую изоляцию между высоким потенциалом первичной обмотки и цепью вторичной обмотки, к которой присоединены измерительные приборы и защитные реле.

, В настоящее время разработаны и широко применяются измерительные устройства тока и напряжения, основанные на использовании эффекта Холла.

11.4. Компенсирующие аппараты

Компенсирующие аппараты - это управляемые и неуправляемые шунтирующие реакторы. В сетях высокого и сверхвысокого напряжения широко используются реакторы, включенные между токоведущими элементами и землей (шунтирующие реакторы). Их назначение - компенсация зарядной мощности в режиме малых нагрузок. При номинальном токе они отключены; по мере уменьшения нагрузки они подключаются с помощью высоковольтных выключателей.

Более совершенными являются регулируемые шунтирующие реакторы. Индуктивность их меняется за счет изменения тока подмагничивания или угла открытия тиристоров. Такие реакторы позволяют получить глубокое ограничение перенапряжений.

11.5. Распределительные устройства

Совокупность электрических аппаратов, позволяющая распределять электрическую энергию и обеспечивать защиту от аварийных режимов, называется распределительным устройством (РУ). Различают сборные РУ и комплектные распределительные устройства (КРУ).

В первом случае для РУ строится специальное здание и все элементы РУ монтируются на стендах или перегородках здания. Это требует больших затрат, квалифицированного труда и времени.

Во втором случае все ячейки КРУ изготавливаются на заводе и собираются в готовое распределительное устройство. Монтаж на месте установки сводится к подключению сборных шин, отходящих кабелей и присоединению к источникам питания приводов выключателей и релейной защиты. Все это требует малых затрат времени.

Выпускаются КРУ, предназначенные для наружной установки (на открытом воздухе) - КРУН. Создаются также герметизируемые КРУ, заполненные элегазом - КРУЭ. Это позволяет значительно уменьшить габариты и повысить надежность изделия.

В КРУЭ могут использоваться как элегазовые, так и вакуумные выключатели. В последнем случае элегаз обеспечивает изоляцию между токоведущими элементами КРУЭ. В настоящее время выпускаются КРУЭ на номинальные напряжения 110 и 220 кВ и ведутся работы по созданию КРУЭ на напряжение вплоть до 1150 кВ.

Использование КРУ (особенно КРУЭ) дает возможность резко сократить площадь и объем РУ и ввести высокое напряжение в глубь городов и центров потребления электроэнергии. При этом удается резко увеличить надежность работы энергосистем.