Podrška strujnih limitatora i reaktora za suzbijanje luka

Prigušnice za ograničenje struje dizajnirane su za ograničavanje struja kratkog spoja i održavanje određene razine napona sabirnica u slučaju kvara iza prigušnica.

Reaktori se koriste u trafostanicama uglavnom za mreže 6-10 kV, rjeđe za napon 35 kV. Reaktor je svitak bez jezgre, njegov induktivni otpor ne ovisi o struji koja teče. Takav induktivitet uključen je u svaku fazu trofazne mreže. Induktivni otpor reaktora ovisi o broju njegovih zavoja, veličini, međusobnom položaju faza i udaljenosti između njih. Induktivni otpor se mjeri u omima.

U normalnim uvjetima, kada struja opterećenja prolazi kroz reaktor, gubitak napona u reaktoru ne prelazi 1,5-2%. Međutim, kada teče struja kratkog spoja, pad napona na reaktoru se naglo povećava. U tom slučaju preostali napon sabirnica trafostanice prema reaktoru mora biti najmanje 70% nazivnog napona.Ovo je neophodno za održavanje stabilnog rada ostalih korisnika spojenih na sabirnice trafostanice. Aktivni otpor reaktora je mali, stoga je gubitak aktivne snage u reaktoru 0,1–0,2% snage koja prolazi kroz reaktor u normalnom načinu rada.

U uklopnoj točki razlikuju se linearni i sekcijski reaktori spojeni između dijelova sabirnica. S druge strane, linearni reaktori mogu biti pojedinačni (slika 1, a) - za jednu liniju i grupa (slika 1, b) - za nekoliko linija. Dizajn razlikuje jednostruke i dvostruke reaktore (slika 1, c).

Namoti reaktora obično su izrađeni od užetane izolirane žice - bakra ili aluminija. Za nazivne struje od 630 A i više, namot reaktora sastoji se od nekoliko paralelnih grana. U proizvodnji reaktora, namoti su namotani na poseban okvir, a zatim izliveni betonom, koji sprječava pomicanje zavoja pod djelovanjem elektrodinamičkih sila kada teku struje kratkog spoja. Betonski dio reaktora je obojen kako bi se spriječio prodor vlage. Reaktori instalirani na otvorenom podvrgavaju se posebnoj impregnaciji.

Riža. 1. Sheme za uključivanje reaktora koji ograničavaju struju: a - pojedinačni pojedinačni reaktor za jednu liniju; b — grupni jedinični reaktor; sa — dvostrukim reaktorom grupe

Za izolaciju reaktora različitih faza jedan od drugoga i od uzemljenih struktura, montirani su na porculanske izolatore.

Uz pojedinačne reaktore, primjenu su našli i dvostruki reaktori. Za razliku od pojedinačnih reaktora, dvostruki reaktori imaju dva namota (dva kraka) po fazi. Namoti imaju jedan smjer zavoja.Reaktorske grane su napravljene za iste struje i imaju isti induktivitet. Izvor napajanja (obično transformator) spojen je na zajednički terminal, a opterećenje je spojeno na stezaljke grane.

Između grana faze reaktora postoji induktivna sprega karakterizirana međusobnim induktivitetom M. U normalnom načinu rada, kada u obje grane teku približno jednake struje, gubitak napona u dvostrukom reaktoru zbog međusobne indukcije je manji nego u konvencionalnom reaktoru s isti otpor induktiviteta. Ova okolnost omogućuje učinkovito korištenje dvostrukog reaktora kao šaržnog reaktora.

Kratkim spojem u jednoj od grana reaktora, struja u ovoj grani postaje mnogo veća od struje u drugoj neoštećenoj grani. U tom slučaju smanjuje se utjecaj međusobne indukcije i učinak ograničenja struje kratkog spoja je uglavnom određen inherentnim induktivnim otporom na grani reaktora.

Tijekom rada reaktora se provjeravaju. Tijekom pregleda obraća se pozornost na stanje kontakata na mjestima spajanja sabirnica na namote reaktora prema zatamnjenim bojama, toplinskim filmovima indikatora, stanju izolacije namota i prisutnosti deformacija zavoja, na stupanj zaprašenosti i cjelovitost potpornih izolatora i njihove armature, na stanje betonske i lakirane prevlake.

Vlaženje betona i smanjenje njegove otpornosti posebno su opasni u slučaju kratkog spoja i prenapona u mreži zbog mogućeg preklapanja i uništenja namota reaktora. U normalnim radnim uvjetima, otpor izolacije namota reaktora prema masi trebao bi biti najmanje 0,1 MΩ.Provjerava se funkcionalnost sustava hlađenja (ventilacije) reaktora. Ako se otkrije kvar ventilacije, moraju se poduzeti mjere za smanjenje opterećenja. Preopterećenje reaktora nije dopušteno.

Reaktori za suzbijanje luka.

Jedan od najčešćih kvarova na električnoj mreži je uzemljenje dijelova električne instalacije pod naponom. U mrežama 6-35 kV ovakva oštećenja čine najmanje 75% svih oštećenja. Pri zatvaranju; na zemlju jedne od faza (slika 2) trofazne električne mreže koja radi s izoliranom neutralnom nulom, napon oštećene faze C u odnosu na zemlju postaje nula, a druge dvije faze A i B povećavaju se za 1,73 puta (do mrežnog napona). To se može nadzirati voltmetrima za nadzor izolacije koji su uključeni u sekundarni namot naponskog transformatora.

Riža. 2. Fazno-zemljospojni spoj u trofaznoj električnoj mreži s kompenzacijom kapacitivnih struja: 1-namotaj energetskog transformatora; 2 — naponski transformator; 3 — reaktor za gašenje luka; H — naponski relej

Struja oštećene faze C koja teče kroz točku uzemljenja jednaka je geometrijskom zbroju struja faza A i B:

gdje je: Ic — struja zemljospoja, A; Uf — fazni napon mreže, V; ω = 2πf-kutna frekvencija, s-1; C0 je fazni kapacitet u odnosu na zemlju, po jedinici duljine voda, μF / km; L je duljina mreže, km.

Iz formule je vidljivo da što je veća duljina mreže, to je veća vrijednost struje zemljospoja.

Kvar između faze i zemlje u mreži s izoliranom nultom ne remeti rad potrošača jer je očuvana simetrija linijskih napona.Kod velikih IC struja, zemljospojevi mogu biti popraćeni pojavom prekidajućeg luka na mjestu kvara. Ova pojava pak dovodi do toga da se u mreži pojavljuju prenaponi do (2,2-3,2) Uf.

U prisutnosti oslabljene izolacije u mreži, takvi prenaponi mogu uzrokovati proboj izolacije i kratki spoj faza-faza. Osim toga, toplinski ionizirajući učinak električnog luka koji je posljedica uzemljenja stvara rizik od međufaznih kvarova.

Uzimajući u obzir opasnost od zemljospoja u mreži s izoliranom nultom, koristi se kompenzacija kapacitivne struje zemljospoja pomoću reaktora za gašenje luka.

Međutim, istraživanje i radna iskustva pokazuju da je preporučljivo koristiti reaktore za gašenje luka u mrežama od 6 i 10 kV čak i s kapacitivnim strujama zemljospoja koje dosežu 20 odnosno 15 A.

Struja koja teče kroz namot reaktora za gašenje luka nastaje kao rezultat djelovanja neutralnog prednapona. To se, pak, događa na nuli kada je faza kratko spojena na masu. Struja u reaktoru je induktivna i usmjerena protiv kapacitivne struje zemljospoja. Na taj se način struja kompenzira na mjestu zemljospoja, što pridonosi brzom gašenju luka. U takvim uvjetima, zračne i kabelske mreže mogu dugo raditi s faznim spojem na zemlju.

Promjena induktiviteta, ovisno o dizajnu reaktora za gašenje luka, vrši se prebacivanjem grana namota, promjenom razmaka u magnetskom sustavu, pomicanjem jezgre istosmjernom strujom.

Reaktori tipa ZROM proizvode se za napon 6-35 kV.Namot takvog reaktora ima pet grana. U nekim elektroenergetskim sustavima proizvode se reaktori za gašenje luka, čiji se induktivitet mijenja promjenom razmaka u magnetskom sustavu (na primjer, reaktori tipa KDRM, RZDPOM za napon 6-10 kV, kapaciteta 400 -1300 kVA)

Riža. 3. Shema namota reaktora za gašenje luka tipa RZDPOM (KDRM): A — X — glavni namot; a1 — x1 — upravljački svitak 220 V; a2 — x2 — signalna zavojnica 100 V, 1A.

Reaktori za suzbijanje luka sličnog tipa, proizvedeni u DDR-u, Čehoslovačkoj i drugim zemljama, rade u električnim mrežama. Strukturno, reaktori za suzbijanje luka tipa KDRM, RZDPOM sastoje se od trostupanjskog magnetskog kruga i tri namota: napajanje, upravljanje i signal. Dijagram namota prikazan je na sl. 3. Svi namoti nalaze se na srednjem kraku trostupanjskog magnetskog kruga.

Riža. 4. Sheme za uključivanje reaktora za gašenje luka

Magnetski krug sa zavojnicama smješten je u spremnik transformatorskog ulja. Srednja šipka je izrađena od jednog fiksnog i dva pokretna dijela, između kojih su oblikovana dva podesive zračne raspore.

U zavojnici snage, priključak A spojen je na neutralni priključak transformatora snage, priključak X uzemljen je preko strujnog transformatora. Upravljački svitak a1 — x1 dizajniran je za spajanje regulatora reaktora za gašenje luka (RNDC).

Signalna zavojnica a2-x2 služi za spajanje upravljačkih i mjernih uređaja. Podešavanje reaktora za suzbijanje luka vrši se automatski pomoću električnog pogona. Ograničenje kretanja pokretnih dijelova magnetskog kruga vrši se krajnjim prekidačima.Dijagrami strujnog kruga za reaktore za suzbijanje luka prikazani su na sl.

Na sl. Slika 4a prikazuje univerzalni krug koji vam omogućuje spajanje reaktora za suzbijanje luka na bilo koji od transformatora. Na sl. 4b, reaktori za suzbijanje luka uključeni su svaki u svoju sekciju. Snaga reaktora za gašenje luka odabire se na temelju kompenzacije kapacitivne mrežne struje uzemljenja koju dovodi relevantni dio sabirnice.

Rastavljač je instaliran na reaktoru za suzbijanje luka kako bi se isključio tijekom ručnog oporavka. Neprihvatljivo je koristiti prekidač umjesto rastavljača, budući da će pogrešno isključivanje reaktora za suzbijanje luka prekidačem tijekom uzemljenja u mreži dovesti do povećanja struje na mjestu uzemljenja, prenapona u mreži, oštećenja izolacija namota reaktora, fazni kratki spoj.

U pravilu se prigušivači luka spajaju na neutrale transformatora koji imaju shemu spoja zvijezda-trokut, iako postoje i druge sheme spoja (u neutralnom dijelu generatora ili sinkronih kompenzatora).

Snaga transformatora koji nemaju opterećenje u sekundarnom namotu i koji se koriste za spajanje lučnih prigušnica na njihov nulti odabire se jednakom snazi ​​prigušnice luka. Ako se transformator za reaktor za suzbijanje luka također koristi za spajanje opterećenja na njega, njegovu snagu treba odabrati 2 puta veću snagu reaktora za suzbijanje luka.

Postavljanje reaktora za suzbijanje luka.U idealnom slučaju, može se odabrati tako da struja zemljospoja bude potpuno kompenzirana, tj.

gdje su Ic i Ip stvarne vrijednosti kapacitivnih struja mrežnog uzemljenja i struje reaktora za gašenje luka.

Ova postavka reaktora za gašenje luka naziva se rezonantna (u krugu se javlja rezonancija struja).

Regulacija reaktora s nadkompenzacijom dopuštena je kada

U ovom slučaju, struja zemljospoja ne smije biti veća od 5 A i stupnja detuninga

ne prelazi 5% Dopušteno je konfigurirati podkompenzirane reaktore za suzbijanje luka u kabelskim i nadzemnim mrežama, ako bilo kakve hitne neravnoteže u faznim kapacitetima mreže ne dovode do pojave neutralnog prednapona većeg od 0,7 Uph.

U stvarnoj mreži (osobito u zračnim mrežama) uvijek postoji asimetrija faznog kapaciteta u odnosu na zemlju, ovisno o položaju vodiča na nosačima i rasporedu spojnih kondenzatora faza. Ova asimetrija uzrokuje pojavu simetričnog napona na nulti. Napon neuravnoteženosti ne smije premašiti 0,75% Uph.

Uključivanje reaktora za gašenje luka u neutralu značajno mijenja potencijale neutralne i mrežne faze. Neutralni prednapon U0 pojavljuje se na nulti zbog prisutnosti asimetrije u mreži. U nedostatku uzemljenja u mreži, napon neutralnog odstupanja dopušten je ne veći od 0,15 Uph dulje vrijeme i 0,30 Uph tijekom 1 sata.

S rezonantnim podešavanjem reaktora, prednapon neutralne može doseći vrijednosti usporedive s faznim naponom Uf.To će iskriviti fazne napone i čak generirati lažni signal uzemljenja. U takvim slučajevima, umjetno isključivanje reaktora za suzbijanje luka omogućuje smanjenje neutralnog prednapona.

Rezonantno ugađanje reaktora za suzbijanje luka još uvijek je optimalno. A ako je s takvom postavkom napon neutralnog odstupanja veći od 0,15 Uph i napon neuravnoteženosti veći od 0,75 Uph, moraju se poduzeti dodatne mjere za izjednačavanje kapaciteta mrežnih faza premještanjem žica i preraspodjelom spojnih kondenzatora po mreži fazama.

Tijekom rada reaktori za gašenje luka provjeravaju se: u podstanicama sa stalnim osobljem za održavanje jednom dnevno, u podstanicama bez osoblja za održavanje - najmanje jednom mjesečno i nakon svakog zemljospoja u mreži. Prilikom pregleda obratite pozornost na stanje izolatora, njihovu čistoću, odsutnost pukotina, strugotina, stanje brtvi i odsutnost curenja ulja, kao i razinu ulja u ekspanzijskom spremniku; o stanju sabirnice prigušivača luka, povezujući je s neutralnom točkom transformatora i s petljom uzemljenja.

U nedostatku automatske prilagodbe reaktora za potiskivanje luka do rezonancije, njegovo restrukturiranje provodi se prema nalogu dispečera, koji, ovisno o promjeni mrežne konfiguracije (prema prethodno sastavljenoj tablici), nalaže dužnosti trafostanice da se prebaci ogranak na reaktoru.Dežurni, uvjerivši se da u mreži nema uzemljenja, isključuje reaktor, postavlja na njega potrebnu granu i uključuje ga rastavljačem.