Podpora za omejevalnike toka in reaktorje za dušenje obloka

Reaktorji za omejevanje toka so zasnovani za omejevanje tokov kratkega stika in vzdrževanje določene ravni napetosti zbiralke v primeru okvare za reaktorji.

Reaktorji se uporabljajo v transformatorskih postajah predvsem za omrežja 6-10 kV, manj pogosto za napetost 35 kV. Reaktor je tuljava brez jedra, njen induktivni upor ni odvisen od toka, ki teče. Takšna induktivnost je vključena v vsako fazo trifaznega omrežja. Induktivni upor reaktorja je odvisen od števila njegovih obratov, velikosti, relativnega položaja faz in razdalje med njimi. Induktivni upor se meri v ohmih.

V normalnih pogojih, ko bremenski tok prehaja skozi reaktor, izguba napetosti v reaktorju ne presega 1,5-2%. Ko pa tok kratkega stika teče, se padec napetosti na reaktorju močno poveča. V tem primeru mora biti preostala napetost vodil transformatorske postaje do reaktorja najmanj 70% nazivne napetosti.To je potrebno za vzdrževanje stabilnega delovanja drugih uporabnikov, priključenih na vodila postaje. Aktivni upor reaktorja je majhen, zato je izguba aktivne moči v reaktorju 0,1–0,2% moči, ki prehaja skozi reaktor v normalnem načinu.

Na preklopni točki ločimo med linearnimi in sekcijskimi reaktorji, povezanimi med deli zbiralke. Po drugi strani so lahko linearni reaktorji posamezni (slika 1, a) - za eno linijo in skupina (slika 1, b) - za več linij. Zasnova razlikuje med enojnimi in dvojnimi reaktorji (slika 1, c).

Navitja reaktorja so običajno izdelana iz vpredene izolirane žice - bakra ali aluminija. Za nazivne tokove 630 A in več je navitje reaktorja sestavljeno iz več vzporednih vej. Pri izdelavi reaktorja so navitja navita na poseben okvir in nato zalita z betonom, kar preprečuje premik zavojev pod delovanjem elektrodinamičnih sil, ko tečejo tokovi kratkega stika. Betonski del reaktorja je pobarvan, da prepreči vdor vlage. Reaktorji, nameščeni na prostem, so podvrženi posebni impregnaciji.

riž. 1. Sheme za vključitev reaktorjev za omejevanje toka: a - posamezen enojni reaktor za eno linijo; b - reaktor enote skupine; z — dvojni reaktor skupine

Za izolacijo reaktorjev različnih faz drug od drugega in od ozemljenih struktur so nameščeni na porcelanskih izolatorjih.

Skupaj z enojnimi reaktorji so našli uporabo dvojni reaktorji. Za razliko od enojnih reaktorjev imajo dvojni reaktorji dve navitji (dva kraka) na fazo. Navitja imajo eno smer vrtenja.Veje reaktorja so narejene za enake tokove in imajo enako induktivnost. Napajalni vir (običajno transformator) je priključen na skupni priključek, obremenitev pa na priključne sponke.

Med vejama reaktorske faze obstaja induktivna sklopitev, za katero je značilna medsebojna induktivnost M. V normalnem načinu, ko v obeh vejah tečejo približno enaki tokovi, je izguba napetosti v dvojnem reaktorju zaradi medsebojne indukcije manjša kot v običajnem reaktorju z enak induktivni upor. Ta okoliščina omogoča učinkovito uporabo dvojnega reaktorja kot šaržnega reaktorja.

S kratkim stikom v eni od vej reaktorja postane tok v tej veji veliko večji od toka v drugi nepoškodovani veji.V tem primeru se vpliv medsebojne indukcije zmanjša in učinek omejevanja toka kratkega stika je večinoma določa inherentna induktivna upornost na veji reaktorja.

Med delovanjem se reaktorji preverjajo. Med pregledom je pozoren na stanje kontaktov na priključnih točkah avtobusov na navitja reaktorja glede na zatemnjene barve, toplotne filme indikatorja, stanje izolacije navitja in prisotnost deformacij zavojev, na stopnjo prašnosti in celovitost nosilnih izolatorjev in njihove ojačitve, na stanje betonske in lakirane prevleke.

Vlaženje betona in zmanjšanje njegove odpornosti je še posebej nevarno pri kratkem stiku in prenapetosti v omrežju zaradi možnega prekrivanja in uničenja navitij reaktorja. V normalnih pogojih delovanja mora biti izolacijska upornost navitij reaktorja proti ozemljitvi vsaj 0,1 MΩ.Preverja se delovanje hladilnih (prezračevalnih) sistemov reaktorjev. Če se odkrije okvara prezračevanja, je treba sprejeti ukrepe za zmanjšanje obremenitve. Preobremenitev reaktorjev ni dovoljena.

Reaktorji za dušenje obloka.

Ena najpogostejših okvar v električnem omrežju je ozemljitev delov električne napeljave pod napetostjo. V omrežjih 6-35 kV predstavljajo tovrstne poškodbe vsaj 75 % vseh poškodb. Ob zaprtju; na tla ene od faz (slika 2) trifaznega električnega omrežja, ki deluje z izoliranim nevtralnim, napetost poškodovane faze C glede na tla postane nič, drugi dve fazi A in B pa se povečata za 1,73-krat (do omrežne napetosti). To je mogoče spremljati z voltmetri za nadzor izolacije, ki so vključeni v sekundarno navitje napetostnega transformatorja.

riž. 2. Fazno-zemeljska napaka v trifaznem električnem omrežju s kompenzacijo kapacitivnih tokov: 1-navitje močnostnega transformatorja; 2 - napetostni transformator; 3 - reaktor za dušenje obloka; H — napetostni rele

Tok poškodovane faze C, ki teče skozi ozemljitveno točko, je enak geometrijski vsoti tokov faz A in B:

kjer: Ic - tok zemeljske napake, A; Uf - fazna napetost omrežja, V; ω = 2πf-kotna frekvenca, s-1; C0 je fazna kapacitivnost glede na tla, na enoto dolžine linije, μF / km; L je dolžina omrežja, km.

Iz formule je razvidno, da večja kot je dolžina omrežja, večja je vrednost toka zemeljske napake.

Napaka med fazo in zemljo v omrežju z izolirano nevtralnostjo ne moti delovanja porabnikov, saj je ohranjena simetrija omrežnih napetosti.Pri velikih IC tokovih lahko zemeljske napake spremlja pojav prekinitvenega obloka na mestu napake. Ta pojav pa vodi v dejstvo, da se v omrežju pojavijo prenapetosti do (2,2-3,2) Uf.

Ob prisotnosti oslabljene izolacije v omrežju lahko takšne prenapetosti povzročijo razpad izolacije in fazni kratek stik. Poleg tega toplotni ionizirajoči učinek električnega obloka, ki je posledica zemeljske napake, ustvarja tveganje medfaznih napak.

Ob upoštevanju nevarnosti zemeljskih napak v omrežju z izolirano nevtralnostjo se uporablja kompenzacija kapacitivnega toka zemeljske napake z reaktorji za dušenje obloka.

Vendar pa raziskave in izkušnje z delovanjem kažejo, da je priporočljivo uporabiti reaktorje za dušenje obloka v 6 in 10 kV omrežjih tudi s kapacitivnimi tokovi zemeljske napake, ki dosežejo 20 oziroma 15 A.

Tok, ki teče skozi navitje reaktorja za dušenje obloka, nastane kot posledica delovanja nevtralne prednapetosti. To pa se zgodi pri nevtralnem položaju, ko je faza v kratkem stiku z maso. Tok v reaktorju je induktiven in usmerjen proti kapacitivnemu zemeljskemu toku. Na ta način se tok kompenzira na mestu zemeljske napake, kar prispeva k hitremu ugasnitvi obloka. V takih pogojih lahko zračna in kabelska omrežja dolgo časa delujejo s fazno napako na zemlji.

Sprememba induktivnosti, odvisno od zasnove reaktorja za dušenje obloka, se izvede s preklapljanjem vej navitja, spreminjanjem reže v magnetnem sistemu, premikanjem jedra z enosmernim tokom.

Reaktorji tipa ZROM se proizvajajo za napetost 6-35 kV.Navitje takega reaktorja ima pet vej. V nekaterih elektroenergetskih sistemih se proizvajajo reaktorji za dušenje obloka, katerih induktivnost se spreminja s spreminjanjem vrzeli v magnetnem sistemu (na primer reaktorji tipa KDRM, RZDPOM za napetost 6-10 kV, z zmogljivostjo 400 -1300 kVA)

riž. 3. Shema navitij reaktorja za dušenje obloka tipa RZDPOM (KDRM): A - X - glavno navitje; a1 — x1 — krmilna tuljava 220 V; a2 — x2 — signalna tuljava 100 V, 1A.

Reaktorji za dušenje obloka podobnega tipa, proizvedeni v NDR, Češkoslovaški in drugih državah, delujejo v električnih omrežjih. Strukturno so reaktorji za dušenje obloka tipov KDRM, RZDPOM sestavljeni iz tristopenjskega magnetnega vezja in treh navitij: napajanja, krmiljenja in signala. Diagram navijanja je prikazan na sl. 3. Vsa navitja se nahajajo na srednjem kraku tristopenjskega magnetnega vezja.

riž. 4. Sheme za vključitev reaktorjev za dušenje obloka

Magnetno vezje s tuljavami je nameščeno v rezervoar transformatorskega olja. Srednja palica je sestavljena iz enega fiksnega in dveh gibljivih delov, med katerima sta oblikovani dve nastavljivi zračni reži.

V napajalni tuljavi je priključek A priključen na nevtralni priključek močnostnega transformatorja, priključek X je ozemljen preko tokovnega transformatorja. Krmilna tuljava a1 — x1 je zasnovana za priključitev regulatorja reaktorja za dušenje obloka (RNDC).

Signalna tuljava a2-x2 se uporablja za priklop krmilno-merilnih naprav. Prilagoditev reaktorja za dušenje obloka se izvede samodejno z električnim pogonom. Omejitev gibanja gibljivih delov magnetnega tokokroga poteka s končnimi stikali.Sheme vezja za reaktorje za dušenje obloka so prikazane na sl.

Na sl. 4a prikazuje univerzalno vezje, ki vam omogoča priključitev reaktorjev za dušenje obloka na kateri koli transformator. Na sl. 4b sta reaktorja za dušenje obloka vključena vsak v svojem delu. Moč reaktorja za dušenje obloka je izbrana na podlagi kompenzacije kapacitivnega zemeljskega toka omrežja, ki ga dovaja ustrezni odsek zbiralke.

Na reaktorju za dušenje obloka je nameščen ločilnik, ki ga izklopi med ročno obnovitvijo. Nesprejemljivo je uporabljati stikalo namesto odklopnika, saj bo napačna zaustavitev reaktorja za dušenje obloka s stikalom med ozemljitvijo v omrežju povzročila povečanje toka na ozemljitveni točki, prenapetost v omrežju, poškodbo izolacija navitja reaktorja, fazni kratek stik.

Dušilniki obloka so praviloma povezani z nevtralnimi točkami transformatorjev, ki imajo shemo povezovanja zvezda-trikot, čeprav obstajajo tudi druge sheme povezovanja (v nevtralnem delu generatorjev ali sinhronskih kompenzatorjev).

Moč transformatorjev, ki nimajo obremenitve v sekundarnem navitju in se uporabljajo za povezavo obločnih reaktorjev z njihovim nevtralnim, je izbrana enaka moči reaktorja za dušenje obloka. Če se transformator za reaktor za dušenje obloka uporablja tudi za priključitev bremena nanj, mora biti njegova moč izbrana dvakrat večja od moči reaktorja za dušenje obloka.

Postavitev reaktorja za dušenje obloka.V idealnem primeru se lahko izbere tako, da je tok zemeljske napake popolnoma kompenziran, tj.

kjer sta Ic in Ip dejanski vrednosti kapacitivnih tokov ozemljitve omrežja in toka reaktorja za dušenje obloka.

Ta nastavitev reaktorja za dušenje obloka se imenuje resonančna (v tokokrogu se pojavi resonanca tokov).

Regulacija reaktorja s prekomerno kompenzacijo je dovoljena, ko

V tem primeru tok zemeljske napake ne sme presegati 5 A in stopnje odklopa

ne presega 5% V kabelskih in nadzemnih omrežjih je dovoljeno konfigurirati reaktorje za dušenje obloka s premajhno kompenzacijo, če morebitna zasilna neravnovesja v faznih zmogljivostih omrežja ne povzročijo pojava nevtralne prednapetosti, višje od 0,7 Uph .

V resničnem omrežju (zlasti v zračnih omrežjih) vedno obstaja asimetrija fazne kapacitivnosti glede na tla, odvisno od lokacije vodnikov na nosilcih in porazdelitve sklopitvenih kondenzatorjev faz. Ta asimetrija povzroči, da se na nevtralni strani pojavi simetrična napetost. Neuravnotežena napetost ne sme preseči 0,75 % Uph.

Vključitev reaktorja za dušenje obloka v nevtralno fazo bistveno spremeni potenciale nevtralne in omrežne faze. Nevtralna prednapetost U0 se pojavi na nevtralnem zaradi prisotnosti asimetrije v omrežju. V odsotnosti ozemljitve v omrežju je napetost nevtralnega odstopanja dovoljena največ 0,15 Uph za dolgo časa in 0,30 Uph za 1 uro.

Z resonančno nastavitvijo reaktorja lahko prednapetost nevtralnega doseže vrednosti, primerljive s fazno napetostjo Uf.To bo popačilo fazne napetosti in celo ustvarilo lažen ozemljitveni signal. V takšnih primerih lahko umetno sprožitev reaktorja za dušenje obloka zmanjša nevtralno prednapetost.

Resonančna nastavitev reaktorja za dušenje obloka je še vedno optimalna. In če je pri takšni nastavitvi napetost nevtralnega odstopanja večja od 0,15 Uph in napetost neuravnoteženosti večja od 0,75 Uph, je treba sprejeti dodatne ukrepe za izenačitev zmogljivosti faz omrežja s prestavitvijo žic in prerazporeditvijo sklopnih kondenzatorjev po omrežju. faze.

Med delovanjem se reaktorji za dušenje obloka preverjajo: v transformatorskih postajah s stalnim vzdrževalnim osebjem enkrat na dan, v transformatorskih postajah brez vzdrževalnega osebja - vsaj enkrat na mesec in po vsaki zemeljski napaki v omrežju. Pri pregledu bodite pozorni na stanje izolatorjev, njihovo čistost, odsotnost razpok, čipov, stanje tesnil in odsotnost puščanja olja ter nivo olja v ekspanzijski posodi; o stanju vodila dušilnika obloka, ki ga povezuje z nevtralno točko transformatorja in z ozemljitveno zanko.

V odsotnosti samodejne prilagoditve reaktorja za dušenje obloka do resonance se njegovo prestrukturiranje izvede po nalogu dispečerja, ki glede na spreminjajočo se konfiguracijo omrežja (v skladu s predhodno sestavljeno tabelo) naroči dolžnosti podpostaje, da preklopi veja pri reaktorju.Dežurni, ki se je prepričal, da v omrežju ni ozemljitve, izklopi reaktor, nanj namesti potrebno vejo in ga vklopi z odklopnikom.