Примечание: В числителе – номинальное, в знаменателе – максимальное рабочее напряжение.
Для выключателей 110 кВ и выше условная граничная линия ПВА определяется параметрами U1, UC, t1, t2. Причем
Ua=Ka×U1, где Кпг..=1,3; Ка принимает значения, что и для выключателей до 35 кВ включительно.
Рис. «Нормированная кривая ПВН для выключателей 110 кВ.»
Линия запаздывания, параллельная граничной линии определяется параметрами U’ = 0.5 U1 и ta. Параметры t1, t2, ta нормированы в зависимости от номинального тока отключения выключателей и отключаемого тока (100, 60, 30%). Так, например, ta100=2 мкс, , ta60=4 мкс, , ta30=8 мкс. Допустимая скорость СВН является дополнительным параметром и определяется отношением: UH=U1/t1.
Выбор разъединителей, отделителей, короткозамыкателей, выключателей нагрузки
Разъединители предназначены для отключения и выключения цепей без тока и для создания видимого разрыва цепи в воздухе В электроустановках небольшой мощности разрешается отключать разъединители ненагруженные трансформаторы, включать и отключать нагрузочный ток линии до 15 кА при напряжении 10 кВ и ниже, отключать (в определенных пределах) зарядный ток ВЛ и КЛ и ток КЗ на землю. При этом полагается 3х полюсный разъединитель.
По конструкции различают рубящие, поворотные, качающиеся, катящиеся разъединители. Важным элементом электроустановки ВН является заземляющие разъединители. При напряжении до 500 кВ – заземляющие разъединители монтируются на общей раме с основным разъединителем и блокируется с ним механически.
Блокировка разрешает включение заземляющего разъединителя только при отключенном основном и наоборот. Разъединители могут выполняться с одним или 2я заземляющими ножами (число заземляющих ножей обозначается цифрой 1 или 2 после первой черточки: РНДЗ-1-200У/2000 или РЛНД-2-220/1000). В эл. установках со сборными шинами в качестве линейных – с двумя заземляющими ножами. При напряжении 750 кВ и выше целесообразна раздельная установка основного и заземляющего разъединителя. Специального типа разъединители – короткозамыкатели и отделители, применяемые на подстанциях, выполненных по упрощенной схеме.
Короткозамыкатели создают искусственное ККЗ на стороне ВН трансформатора п/станции с целью повышения чувствительности РЗА линии.
Отделители предназначены для автоматического отделения поврежденного участка цепи в бестоковую паузу АПВ. Отделители допускается отключать те же токи, что и разъединителю.
Воздушные короткозамыкатели и отделители выпускаются на напряжение 35…220 кВ. Серьезным недостатком их является относительно большое время действия и затрудненность действия в условиях низких температур и гололеда. Разработаны конструкции элегазовых отделителей и короткозамыкателей.
Выключатели нагрузки используются для отключения рабочего тока цепи. Для отключения токов КЗ выключатели нагрузки не предназначены, но включающая их способность должна быть достаточной для включения их на не устраненное КЗ.
В ряде случаев к выключателям нагрузки не напряжение 6…10 кВ пристраивают кварцевые предохранители типа ВСНГ для цепей генераторов мощных блоков, допускающая синхронизацию. На напряжение 110 и 220 кВ в схема подстанций для автоматического секционирования сети разрабатываются выключатели нагрузки, вакуумные или элегазовые, на одно, два и три направления. Разъединители, отделители и выключатели нагрузки выбираются по номинальному напряжение (UНОМ), номинальному длительному току IНОМ, а в режиме КЗ проверяют термическую и электродинамическую стойкость.
Для короткозамыкателей выбор по номинальному току не требуется.
Выключатели нагрузки проверяют дополнительно по току отключения:
IРАБ.УТЖIОТКЛ.
Расчетные величины для выбора перечисленных аппаратов те же, что и для выключателей. Для правильного выбора аппаратов необходимо учитывать их перегрузочную способность и температуру окружающей среды. Нормированная температура окружающей среды для аппаратов + 350С, но лн более + 600С и при условии снижения нагрузки, характеризуемого следующими коэффициентами:
|
Температура окружающей среды, 0С, |
35 |
40 |
45 |
50 |
55 |
60 |
|
Коэффициент снижения нагрузки |
1,0 |
0,94 |
0,87 |
0,79 |
0,71 |
0,61 |
При температуре ниже + 350С, допустимый ток может быть увеличен на 20%:
|
Температура окружающей среды, 0С, |
35 |
30 |
25 |
20 |
15 |
10 |
5 |
0 |
|
Коэффициент дополнительной нагрузки |
1,0 |
1,03 |
1,06 |
1,09 |
1,12 |
1,15 |
1,18 |
1,20 |
Условия выбора аппаратов сводятся в таблицу.
|
Расчетные параметры цепи |
Каталожные данные разъединителя |
Условие выбора |
|
UУСТ |
UНОМ |
UУСТ£ UНОМ |
|
IРАБ. УТЖ |
IНОМ |
IРАБ. УТЖ£ IНОМ |
|
iУ |
IMДИН |
iУ£ IMДИН |
|
Bк |
IT, iТ |
Выбор токоограничивающих реакторов
Служат для ограничения токов КЗ в мощных электроустановках, что позволяет применять более легкие и дешевые выключатели и уменьшать площади сечения кабелей, а следовательно удешевлять РУ и распределительные сети.
Основная область применения реакторов – электрические сети напряжением 6…10 кВ. Иногда токоограничивающие реакторы используют в электроустановках напряжением 35 кВ, а также при напряжении ниже 1000 В.
Для ограничения тока КЗ в РУ применяют секционные и линейные реакторы. В нормальном режиме подстанции через секционные реакторы проходят небольшие токи и потери напряжения в них малы. При нарушении нормального режима работы, например отключении трансформатора, ВЛ через реактор проходят значительные рабочие токи и потери напряжения в них достигают 4…6% UНОМ.
Секционные реакторы ограничивают ток КЗ в зоне сборных шин, присоединения генераторов, трансформаторов и сопротивления реакторов должно быть достаточным для того, чтобы ограничивать ток КЗ до значений соответствующих параметрам намечаемых к установке выключателей. Номинальный ток секционного реактора должен соответствовать мощности, передаваемой от секции к секции при нарушении нормального режима.
Обычно принимают
IР.НОМ.³(0,6…0,7)IR.НОМ.;
ХР = 0,2…0,35 Ом.
Задав сопротивление реактора, рассчитывают ток КЗ на шинах установки. Если ток остается больше ожидаемого, следует изменить сопротивление реактора и повторить расчет.
Линейные реакторы включают последовательно в цепь отходящей линии, они хорошо ограничивают ток КЗ в распределительной сети и поддерживают остаточное напряжение UОСТ. на шинах установки при КЗ на одной из линий. Последнее благоприятно сказывается на потребителях электроэнергии, и по условиям самозапуска электродвигателей нагрузки UОСТ. должно составлять не менее (60…70)% от UН.
Для ограничения тока КЗ целесообразно иметь, возможно, большее индуктивное сопротивление реактора. Однако значение ХР должно быть ограничено допустимым ограничением потери напряжения в реакторе при нормальном режиме работы установки (1,5…2% номинального).
Основные параметры реакторов следующие:
· UНОМИНАЛЬНОЕ;
· IНОМИНЛЬНЫЙ;
· ХР – индуктивное сопротивление;
· ImДИН – ток динамической стойкости, (амплитудное значение).
· IТ – ток термической стойкости;
· tТ – допустимое время действия тока термической стойкости.
При большом числе линий применяют групповые реакторы, то есть один реактор на несколько линий. Затраты, связанные с установкой реактора, в этом случае уменьшаются, однако и уменьшаются токоограничивающие свойства реактора с большим номинальным током при заданном значении потери напряжения. Сдвоенные реакторы лишены недостатков групповых реакторов. К среднему выводу реактора присоединены источники питания, а потребители подключаются к крайним выводам. Сдвоенные реакторы характеризуются номинальным напряжением, номинальным током ветви и сопротивлением одной ветви ХР= ХВ=wL при отсутствии тока в другой. При эксплуатации стремится к равномерной загрузке ветвей (I1=I2=I)/
В нормальном режиме работы установки потеря напряжения в ветви реактора с учетом взаимной индукции ветвей определится как:
,
где RC=M/L – коэффициент ветвей реактора. Если ХВ=wL, то индуктивное сопротивления ветви с учетом взаимной индукции
Обычно коэффициент связи RC близок к 0,5, тогда Х’B=0,5ХВ, то есть потеря напряжения в сдвоенном реакторе вдвое меньше по сравнению с обычным реактором. При КЗ одной из ветвей, ток в ней значительно превышает ток в неповрежденной ветви. Влияние взаимной индукции мало, и ХР=ХВ, то есть сопротивление реактора при КЗ вдвое больше, чем в нормальном режиме. Рассмотрим порядок выбора линейных реакторов. Реакторы выбираются по номинальному напряжению и номинальному току:
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
