Файл: Выбор числа и мощности трансформаторов на подстанциях.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 45
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Условия эксплуатации
Высота установки над уровнем моря, м 1 000
Тип атмосферы в месте установки I или II (по ГОСТ 15150 — 69
и ГОСТ 15543 — 70)
Рабочее значение температуры
окружающего воздуха, °С от -50 до +45
Относительная влажность воздуха, %,
при температуре 27 °С 80
Сейсмостойкость по шкале MSK-64
(ГОСТ 17516 — 90), баллов 8 — для вертикальной
и ступенчатой (угловой) установки; 9 — для горизонтальной установки
По схеме присоединения к сети реакторы подразделяются на одинарные и сдвоенные. Одинарные реакторы на номинальные токи выше 1 600 А могут иметь секционную обмотку катушки из двух параллельно соединенных секций.
Принципиальные схемы включения фазы показаны на рис. 3.19. В зависимости от места установки и особенностей распределительных устройств трехфазный комплект реактора может иметь вертикальное или угловое (рис. 3.20), ступенчатое (рис. 3.21) и горизонтальное (рис. 3.22) расположение фаз.
Крупногабаритные реакторы, реакторы наружной установки (категория размещения I) и реакторы на класс напряжения 20 кВ изготавливаются только с горизонтальным расположением фаз. Фазы реактора, изготовленные для вертикальной установки, могут использоваться как для ступенчатой (угловой) так и для горизон-
Рис. 3.19. Принципиальные схемы включения фазы:
а — одинарный реактор; б — одинарный реактор с секционной обмоткой; в — сдвоенный реактор
| | «в» |
| н | |
| | «С» |
| ж | |
| | «н» |
| и | |
«В»
«г»
«сг»
в
W. ш
I' 1 r^
Рис. 3.20. Вертикальное (угловое) расположение фаз
Рис. 3.21. Ступенчатое расположение фаз
Рис. 3.22. Горизонтальное расположение фаз
тальной установки. Фазы реактора, изготовленные для ступенчатой (угловой) установки, могут использоваться и для горизонтальной установки. Фазы реактора, изготовленные для горизонтальной установки, не могут быть использованы ни для вертикальной, ни для ступенчатой (угловой) установки.
Принцип действия реакторов основан на повышении реактивного сопротивления обмотки в момент короткого замыкания, что обеспечивает уменьшение (ограничение) токов КЗ и позволяет поддерживать в момент КЗ уровень напряжения неповрежденных присоединений.
Одинарные реакторы позволяют осуществлять одно- или двухступенчатую схему реактирования. В зависимости от места установки в той или иной схеме соединений одинарные реакторы применяются в качестве линейных (индивидуальных), групповых и межсекционных.
Принципиальные схемы применения одинарных реакторов показаны на рис. 3.23. Линейные реакторы L1 ограничивают мощность
Рис. 3.23. Принципиальные схемы применения одинарных реакторов
короткого замыкания на отходящей линии, в сети и на подстанциях, питающихся на данной линии. Линейные реакторы рекомендуется устанавливать после выключателя. При этом разрывная мощность линейного выключателя выбирается с учетом ограничения мощности короткого замыкания реактором, так как авария на участке «выключатель—реактор» маловероятна.
Групповые реакторы L2 применяются в тех случаях, когда маломощные присоединения можно объединить таким образом, чтобы реактор, ограничивающий всю группу присоединений, не приводил к недопустимому снижению напряжения в нормальном режиме. Групповые реакторы позволяют сэкономить объем распределительных устройств по сравнению с вариантом применения линейных реакторов.
Межсекционные реакторы L3 применяются в РУ мощных станций и подстанций. Разделяя отдельные участки, они ограничивают мощность короткого замыкания в пределах самой станции и РУ. Использование межсекционных реакторов связано со значительной степенью ограничения мощности короткого замыкания, поэтому во избежание больших падений напряжений при номинальном режиме следует стремиться к максимальному значению коэффициента мощности, проходящей по реактору нагрузки. Межсекционные реакторы не заменяют линейные и групповые реакторы, поскольку при отсутствии последних токи КЗ от части генераторов не ограничиваются.
Сдвоенные реакторы позволяют осуществлять полное одноступенчатое ограничение токов КЗ путем непосредственного реактирования основных генерирующих цепей (генератора, трансформатора) и обеспечивают: упрощение схемы соединений и конструкции РУ; улучшение коэффициента мощности; улучшение режима напряжений при примерно равнонагруженных ветвях. Генерирующая мощность подключается к средним контактным выводам. Допускается любое соотношение нагрузки ветвей в пределах длительно допустимого действующего тока нагрузки. Реактивное сопротивление ветви реактора зависит от режима работы. В рабочем режиме (встречное включение) ограничивающие свойства, потери мощности и реактивная мощность являются минимальными.
В режиме короткого замыкания реактивность ветви реактора, через которую питается поврежденное присоединение, проявляется полностью, так как влияние относительно малого рабочего тока ветви неповрежденного присоединения незначительно. При наличии генерирующих мощностей со стороны ветви реактора, через которую питается поврежденное присоединение, ток в обеих
ветвях сдвоенного реактора проходит последовательно (согласное включение) и за счет дополнительной реактивности, обусловленной взаимной индуктивностью ветвей, токоограничивающие свойства реактора проявляются в полной мере.
Сдвоенные реакторы применяются в качестве групповых и секционных (рис. 3.24). Реакторы должны использоваться по своему назначению и эксплуатироваться в условиях, соответствующих их климатическому исполнению и категории размещения.
Рис. 3.24. Принципиальные схемы применения сдвоенных реакторов:
а — L4 — групповой; б — L5 и L6 — секционный
а б
В случае применения токоограничивающих реакторов для других целей, не по их прямому назначению, следует учитывать возможность влияния режима эксплуатации (перегрузки, перенапряжения, систематичность воздействия ударных токов) на показатели и надежность реакторов.
Режимы нагрузки и охлаждения реакторов должны соответствовать их паспортным данным.
ЗАЩИТНОЕ ЗАЗЕМЛЕНИЕ И ЗАНУЛЕНИЕ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ
Заземление электроустановки — преднамеренное электрическое соединение ее корпуса с заземляющим устройством. Заземление электроустановок бывает двух типов: защитное заземление и за- нуление. Оно предназначено для защиты человека от поражения электрическим током, если он прикоснулся к корпусу электроуста
новки или другим ее частям, которые из-за нарушения изоляции оказались под напряжением.
Защитное заземление — преднамеренное электрическое соединение части электроустановки с заземляющим устройством в целях обеспечения электробезопасности. Чем ниже сопротивление заземляющего устройства, тем лучше. Чтобы воспользоваться преимуществами заземления, надо купить розетки с заземляющим контактом. В случае возникновения пробоя изоляции между фазой и корпусом электроустановки ее корпус может оказаться под напряжением. Если к корпусу в это время прикоснулся человек, то ток, проходящий через человека, не представляет опасности, потому что его основная часть потечет по защитному заземлению, которое обладает очень низким сопротивлением. Защитное заземление состоит из заземлителя и заземляющих проводников.
Существует два вида заземлителей: естественные и искусственные. К естественным заземлителям относятся металлические конструкции зданий, надежно соединенные с землей. В качестве искусственных заземлителей используют стальные трубы, стержни или утолок длиной не менее 2,5 м, забитые в землю и соединенные друг с другом стальными полосами или приваренной проволокой. В качестве заземляющих проводников, соединяющих заземлитель с заземляющими приборами, обычно используют стальные или медные шины, которые либо приваривают к корпусам машин, либо соединяют с ними болтами.
Защитному заземлению подлежат металлические корпуса электрических машин, трансформаторов, щиты, шкафы. Защитное заземление значительно снижает напряжение, под которое может попасть человек. Это объясняется тем, что проводники заземления, сам заземлитель и земля имеют некоторое сопротивление. При повреждении изоляции ток замыкания протекает по корпусу электроустановки, заземлителю и далее — по земле к нейтрали трансформатора, вызывая на их сопротивлении падение напряжения, которое хотя и меньше 220 В, но может быть ощутимо для человека. Для уменьшения этого напряжения необходимо принять меры для снижения сопротивления заземлителя относительно земли, например увеличить количество исскуственных заземлителей.
Зануление — преднамеренное электрическое соединение частей электроустановки, нормально не находящихся под напряжением с глухо заземленной нейтралью с нулевым проводом. Это приводит к тому, что замыкание любой из фаз на корпус электроустановки превращается в короткое замыкание этой фазы с нулевым проводом. Ток в этом случае возникает значительно больший, чем при использовании защитного заземления. Быстрое и полное отключение поврежденного оборудования — основное назначение зануления.
Различают нулевой рабочий проводник и нулевой защитный проводник. Нулевой рабочий проводник служит для питания электроустановок и имеет одинаковую с другими проводами изоляцию и достаточное сечение для прохождения рабочего тока. Нулевой защитный проводник служит для создания кратковременного тока короткого замыкания для срабатывания защиты и быстрого отключения поврежденной электроустановки от питающей сети. В качестве нулевого защитного провода могут быть использованы стальные трубы электропроводок и нулевые провода, не имеющие предохранителей и выключателей.
Конструктивное исполнение сети заземления. Различают естественные и искусственные заземлители. Естественными за- землителями являются находящиеся в земле металлические и железобетонные конструкции зданий и сооружений, трубопроводы и свинцовые оболочки кабелей.
Искусственные заземлители обычно выполняются из электродов, соединенных на глубине 0,5... 0,7 м посредством сварки стальной полосой. Электроды длиной 2,5...3,0 м изготавливают из угловой стали размером 50 х 50 х 5, 60 х 60 х 6 и 75 х 75 х 8 мм или из круглой стали диаметром 12... 16 мм, длиной 5...6 м. Соединительную полосу выполняют из полосовой стали размером 40 х 4 мм или из круглой стали диаметром 10... 12 мм.
Расчет естественных заземлителей. Расчет сводится к определению сопротивления растеканию тока заземлителя, которое зависит от проводимости грунта, конструкции заземлителя и глубины его заложения.
Проводимость грунта характеризуется его удельным сопротивлением р (Ом • м) — сопротивлением между противоположными сторонами кубика грунта с ребрами 1 м. Удельное сопротивление зависит от характера и строения грунта, его влажности, глубины промерзания и может колебаться в широких пределах.