Головна | Про нас | Зворотній зв'язок
При близько розташованих потужних джерелах струми кз на стороні 6 - 10 кВ (іноді і на стороні 35 кВ) енергооб'єктів можуть бути дуже великими, що не дозволяють зробити оптимальний вибір апаратів і струмоведучих частин. У цьому випадку застосовують заходи по обмеженню струмів кз. Розрізняють схемні заходи і апаратні.
Перші полягають в тому, що в нормальному нагрузочном режимі деякі вимикачі тримають в відключеному стані. При цьому умови харчування навантаження не погіршуються, а опір протіканню струму кз на стороні 6 - 10 кВ збільшується. Прикладом цього може служити відключене стан секційного вимикача на низькій стороні підстанцій (Рис. 15.2) (Вимкнене стан вимикача підкреслено його чорним кольором)
Другий захід полягає в застосуванні спеціальних пристроїв збільшують опір протіканню струму кз. Найбільш простими і найчастіше вживаними пристроями є струмообмежуючі реактори. Слід зазначити, що на практиці можуть одночасно застосовуватися обидва заходи щодо обмеження струму кз: схемне і апаратне.
Нижче в таблиці наводиться набір параметрів, якими характеризуються токоограничивающие реактори
Струм динамічної стійкості
Струм термічної стійкості
Час термічної стійкості
Індуктивний опір реактора
Найчастіше токоограничивающие реактори застосовують в схемах генераторних розподільних пристроїв ТЕЦ (ГРУ ТЕЦ) і на низькій стороні підстанцій.
Можливі схеми включення реакторів на ТЕЦ показані на ріс.15.1 (на рис. Не показані вимикачі в ланцюгах приєднань і секційного реактора). Для потужних і відповідальних ліній може застосовуватися індивідуальне реактірованіе (реактор LR1 на ріс.15.1). Коли через реактор харчується група ліній, його називають груповим (LR2 на ріс.15.1). Реактор, що включається між секціями К1 і К2 генераторного розподільчого пристрою, називають секційним реактором (LRК на ріс.15.1).
Мал. 15.1 Можливе розташування токоограничивающих реакторів LR в схемі ГРУ ТЕЦ
У нормальному режимі роботи станції через секційні реактори проходять невеликі струми і втрати напруги в них малі. Секційні реактори обмежують струм КЗ в зоні збірних шин, приєднань генераторів, трансформаторів. Опір реакторів повинно бути достатнім для того, щоб обмежувати струм КЗ до значень, що відповідають параметрам намічаються до установки вимикачів. Номінальний струм секційного реактора повинен відповідати потужності, що передається від секції до секції при порушенні нормального режиму.
Зазвичай приймають для секційних реакторів:
Iр.ном ≥ (0,6 - 0,7) Iг.ном; XР = 0,2 - 0,35 Ом. де Iг.ном - номінальний струм генератора, підключеного до секції ГРУ
Задавши опір реактора, розраховують струм КЗ на шинах установки. Якщо струм виявиться більше очікуваного, слід змінити опір реактора і повторити розрахунок.
Лінійні реактори, включені послідовно в ланцюг лінії, що відходить, добре обмежують струм КЗ в розподільній мережі і підтримують залишкову напругу Uост на шинах установки при КЗ на одній з ліній. Останнє сприятливо позначається на споживачах електричної енергії, і за умовами самозапуску електродвигунні навантаження Uост має становити не менше (65 - 70)% Uном.
Для обмеження струму КЗ доцільно мати якомога більшу індуктивний опір реактора. Однак значення хр має бути обмежена допустимим значенням втрати напруги в реакторі при нормальному режимі роботи установки (1,5-2% номінального).
На ріс.15.2 показано включення токоограничивающих реакторів в схемі підстанції. На підстанціях зазвичай застосовують групове реактірованіе, як це і показано на ріс.15.2. Це зменшує витрати, пов'язані з установкою реактора, проте в цьому випадку зменшується і струмообмежувального дію реактора з великим номінальним струмом при заданому значенні втрати напруги.
Мал. 15.2 Можливе розташування токоограничивающих реакторів LR на стороні низької напруги підстанції. Секційний вимикач відключений.
Розглянемо порядок вибору лінійних реакторів.
Реактори вибирають по номінальній напрузі і номінальному току:
Uуст ≤Uр.ном; Iраб.утяж ≤Iр.ном. тут Iраб.утяж - найбільший струм через реактор в нагрузочном режимі.
Індуктивний опір реактора вибирають виходячи з умов обмеження струму КЗ до заданого рівня, що визначається комутаційної здатністю вимикачів або термічної стійкістю кабелів, які встановлені в даній мережі. Спочатку відомо значення періодичної складової струму КЗ Iп0. яке за допомогою реактора необхідно зменшити. Результуючий опір ланцюга КЗ до місця приєднання реакторів (точка К1. Рис. 15.3) можна визначити за виразом
Мал. 15.3 Схема заміщення для визначення опору реактора.
Початкове значення періодичної складової струму за реактором (точка К2) має дорівнювати струму відключення вимикача Iотк:
Опір ланцюга КЗ до точки К2 за реактором
Різниця отриманих опорів дасть необхідний опір реактора:
Вибирають по каталогу тип реактора з найближчим великим значенням XР і розраховують дійсне значення періодичної складової струму КЗ за реактором.
Обраний реактор необхідно перевірити на електродинамічну стійкість:
де iу - ударний струм трифазного КЗ за реактором.
Перевірка на термічну стійкість проводиться за умовою
де Вк - розрахунковий імпульс квадратичного струму при КЗ за реактором.
Коротке замикання за реактором можна вважати віддаленим, і тому не враховувати зміну періодичної складової струму кз в часі
при цьому в значення tоткл входить час дії релейного захисту ліній, що відходять, що становить 1-2 с і час відключення вимикача tВО. Тут Tа - постійна часу загасання аперіодичної складової струму при кз за реакторм.
Необхідно також визначити втрату напруги в реакторі в нагрузочном режимі і залишкову напругу на шинах установки при кз за реактором (у відсотках):
і порівняти отримані значення з допустимими.
Якщо втрата напруги в реакторі в нагрузочном режимі перевищує 2%, то необхідно застосувати здвоєний реактор.
Здвоєні реактори мають три висновки. До середнього висновку реактора приєднані джерела живлення, а споживачі підключаються до крайніх висновків (рис. 15.4а).
Ріс.15.4 Здвоєний реактор:
а - схема включення; б - навантажувальний режим; в - режим КЗ. (L-власний індуктивність гілки, M -взаємне індуктивність гілок)
Здвоєні реактори характеризуються номінальною напругою, номінальним струмом гілки і опором однієї гілки XР = xв = # 969; L при відсутності струму в інший. При експлуатації прагнуть до рівномірного завантаження гілок (I1 = I2 = I). В цьому випадку, в нормальному режимі роботи установки втрата напруги в галузі реактора з урахуванням взаємної індукції гілок визначиться як:
# 916; u = √3Iраб XР (1-kс) sin # 966; 100 / Uном, де де kc = M / L - коефіцієнт зв'язку гілок реактора. Зазвичай коефіцієнт зв'язку kc близький до 0,5, тоді втрата напруги в здвоєному реакторі вдвічі менше в порівнянні зі звичайним реактором.
При КЗ за однією з гілок ток в ній значно перевищує струм в непошкодженій гілки. Вплив взаємної індукції мало, і XР = xв. т. е. опір реактора при КЗ вдвічі більше, ніж в нормальному режимі.