Методиобмеження струмів короткого замикання
Зміст
Введення
1. Координація струмів КЗ в сучасних енергосистемах
2. Реактори7
3. Здвоєні реактори
4. Вибір реакторів
Висновок
Список літератури
Введення
короткого замикання(КЗ) називають замикання між фазами (фазними провідниками електроустановки),замикання фаз на землю (нульовий провід) в мережах з глухо - іефективно-заземленими нейтралями, а також виткове замикання в електричнихмашинах.
Короткі замиканнявиникають при порушенні ізоляції електричних ланцюгів. Причини таких порушеньрізні: старіння і внаслідок цього пробій ізоляції, накиди на проводи лінійелектропередачі, обриви проводів з падінням на землю, механічні пошкодженняізоляції кабельних ліній при земляних роботах, удари блискавки в лініїелектропередачі та ін
Короткі замикання, якправило, супроводжуються збільшенням струмів в пошкоджених фазах до значень,переважаючих в кілька разів номінальні значення.
Протікання струмів КЗпризводить до збільшення втрат електроенергії в провідниках і контактах, щовикликає їх підвищене нагрівання. Нагрівання може прискорити старіння і руйнуванняізоляції, викликати зварювання й вигоряння контактів, втрату механічноїміцності шин і проводів і т.п. провідники та апарати повинні без пошкодженьпереносити протягом заданого розрахункового часу нагрівання струмами КЗ, тобтоповинні бути термічно стійкими.
Протікання струмів КЗсупроводжується також значними електродинамічними зусиллями міжпровідниками. Для захисту струмоведучих частин і їх ізоляції то руйнуваннявживаються необхідні заходи.
1.Координація струмів КЗ в сучасних енергосистемах
-->>
Зростання генераторнихпотужностей сучасної енергосистем, створення потужних енергооб'єднань,збільшення потужностей навантажень призводять з одного боку, до зростанняелектроозброєності і продуктивності праці, до підвищення надійності тастійкості електропостачання, а з іншого - до суттєвого підвищення струмів КЗ.
Максимальний рівеньструмів КЗ для мереж 35 кВ і вище обмежується параметрами вимикачівтрансформаторів, провідників та інше електрообладнання, умовамизабезпечення стійкості енергосистеми, а в мережах генераторної напруги, вмережах власних потреб і в розподільних мережах 3 - 20 кВ - параметрамиелектричних апаратів і струмопроводів, термічною стійкістю кабелів,стійкістю рухового навантаження.
Таким чином, рівеньструму КЗ, що підвищується, в процесі розвитку сучасної електроенергетики, маєу своєму зростанні ряд обмеженні, які необхідно враховувати. Звичайно,апаратуру та електричні мережі можна посилити у відповідності з новим рівнемструмів КЗ, перс вести на більш високу напругу, проте це в ряді випадківприводь до таких економічних і технічних труднощів, що себе невиправдовує.
В даний часрозроблений комплекс заходів, який дозволяє регулювати рівні струмів КЗ,обмежувати їх при розвитку електроустановок. Однак застосування таких засобівне є самоціллю і виправдано тільки після спеціальноготехніко-економічного обгрунтування.
Найбільшпоширеними та дієвими способами обмеження струмів КЗ є:секціонування електричних мереж; установка струмообмежувальних реакторів;широке використання трансформаторів з розщепленими обмотками нижчоїнапруги.
Перший спосіб єефективним засобом, який дозволяє зменшити рівні струмів КЗ в реальнихелектричних мережах в 1,5 - 2 рази. Приклад секціонування електроустановки зметою обмеження струмів КЗ показаний на рис. 1.1.
Коли вимикач QB включений, струм КЗ від генераторів G1 і G2 проходить безпосередньо до місця пошкодження і обмеженийлише опором генераторів і трансформаторів відповідних енергоблоків.
Якщо вимикач QBвідключений, в ланцюг КЗ додатково включається опір ліній. Струм КЗ відгенераторів G1 і G2 при цьому різкознижується в порівнянні з попереднім випадком.
Рис. 1.1.Розподіл струмів КЗ:
а-секційнийвимикач включений, б-секційний вимикач вимкнений
Рис. 1.2.Спільна (а) і роздільна (б) робота трансформаторів на підстанції
У місці секціонуванняутворюється так звана точка розподілу мережі. У потужної енергосистеми з великимиструмами КЗ таких точок може бути декілька.
Секціонуванняелектричної мережі зазвичай тягне за собою збільшення втрат електроенергії влініях електропередачі і трансформаторах в нормальному режимі роботи, так якрозподіл потоків потужності при цьому може бути неоптимальним. За цієюпричини рішення про секціонуванні повинно прийматися після спеціальноготехніко-економічного обгрунтування.
У розподільнихелектричних мережах 10 кВ і нижче широко застосовується роздільна робота секційшин, які живляться від різних трансформаторів підстанції (рис. 1.2). Основнийпричиною, що визначає такий режим роботи, є вимога зниження струмівКЗ, хоча і в цьому випадку відмова від безпосередньої паралельної роботитрансформаторів має свої негативні наслідки: різні рівні напругипо секціях, нерівномірне завантаження трансформаторів і т. п. При потужностіпонижувального трансформатора 25 МВА і вище застосовують розщеплення обмотки нижчогонапруги на дві, що дозволяє збільшити опір такого трансформаторав режимі КЗ приблизно в 2 рази в порівнянні з трансформатором без розщепленняобмотки.
До спеціальних технічнихзасобам обмеження струмів КЗ в першу чергу відносяться струмообмежуючіреактори.
2.Реактори
Реактори служать дляобмеження струмів КЗ в потужних електроустановках, а також дозволяють підтримуватина шинах певний рівень напруги при ушкодженнях за реакторами.
Основна область застосування реакторів -електричні мережі напругою 6-10 кВ. Іноді струмообмежуючі реакторивикористовуються в установках 35 кВ і вище, а також при напрузі нижче 1000 В.
Реакторсобою індуктивну котушку, яка не має сердечника з магнітного матеріалу.Завдяки цьому він володіє постійним індуктивним опором, не залежнихвід протікаючого струму.
Схеми включення реакторівпредставлені на рис. 3.48.
Для потужних і відповідальних ліній можезастосовуватися індивідуальне реактірованіе (рис. 1.3, а). Коли через реакторхарчується група ліній (наприклад, в системі власних потреб), його називаютьгруповим (рис. 1.3, 6). Реактор, що включається між секціями розподільнихпристроїв, називають секційним реактором (рис. 1.3, в).
Рис. 1.3.Схеми включення реакторів: а - індивідуальне реактірованіе; б - груповийреактор;
в -секційний реактор
Основним параметромреактора є його індуктивний опір
x р = П‰L, Ом. У деяких каталогахнаводиться
x р % = (x р в€љ 3I ном /U ном ) Г— 100
де I ном - номінальний струм реактора, А; U ном -номінальна напруга реактора, В.
Підтримання більшвисокого рівня залишкового напруги сприятливо позначається на споживачахелектроенергії, що харчуються від того ж джерела, що і пошкоджена ланцюг. Зурахуванням цього в режимі КЗ доцільно мати можливо більше значенняіндуктивного опору х р .
Однак за умовами роботиелектроустановки в нормальному режимі надмірно збільшувати опірреактора не можна через одночасного збільшення втрати напруги в реакторіпри протіканні робочого поки. Особливо це помітно при використанні реакторівв якості групових та індивідуальних. Схеми реактірованной лінії і діаграми,характеризують розподілу напружень в нормальному режимі роботи, наведенона рис. 3.50. На векторній діаграмі зображені: 1 - фазна напругаперед реактором, р - фазна напругапісля реактора і - струм, що проходить по ланцюгу.
Рис. 1.4.Обмеження струму КЗ і підтримку напруги на шинах за допомогою реакторів:напруга на шинах при відсутності (а) і наявності (б) реактора
Кут П†відповідає зруше...
