ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 25.10.2023
Просмотров: 630
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рисунок 27 - Электромагнитный привод ПЭ-11:
1 и 13— рычаги, 2 и 11 — ролики, 3 и 10 — защелки, 4 — рукоятка, 5 — боек, 6 и 7 — электромагниты, 8 — сердечник, 9 — обмотка, 12 я 15 — серьги, 14 — вал
Реакторы служат для ограничения тока короткого замыкания, что позволяет облегчить работу электрических аппаратов, установленных в электрической цепи (например, отходящей линии) за реактором, уменьшить сечение проводов воздушной или кабельной линии, а также обеспечить требуемое остаточное напряжение на шинах распределительного устройства при коротком замыкании за реактором на отходящих линиях.
Реактор представляет собой катушку индуктивности, рассчитанную на большую силу тока для работы при высоком напряжении. Наибольшее распространение в распределительных устройствах получил бетонный реактор РБА с обмоткой из изолированной алюминиевой проволоки, уложенной в бетонных стойках, которые устанавливают на изоляторах (рис. 28). Эти реакторы выпускают на напряжение 6 и 10 кВ и различные токи (от 150 до 4000 А).
Рисунок 28 - Бетонный реактор
Реакторы характеризуются также индуктивным сопротивлением, причем обычно выражают его не в именованных величинах, а в относительных (отношение падения напряжения на реакторе при протекании по нему номинального тока к номинальному напряжению), чаще в процентах от номинального напряжения
где хр% —относительное сопротивление реактора, %; хр — сопротивление реактора в именованных единицах, Ом; / и U — номинальные ток и напряжение реактора.
Рассмотренные основные характеристики реактора отражаются в обозначении его типа. Например, обозначение РБА-10-600-4 указывает, что реактор бетонный с алюминиевой обмоткой, рассчитан на напряжение 10 кВ и ток 600 А, имеет индуктивное сопротивление хр% =4%.
Очевидно, при включении отходящей линии через реактор происходит некоторое падение напряжения в нем, величина которого зависит от сопротивления реактора и протекающего через него тока. Для приведенного в примере реактора это падение напряжения при токе 600 А составит 4% от номинального, равное 400 В, а для реактора РБА-10-600-10 — уже 10% от номинального, равное в именованных единицах 1000 В. Во избежание недопустимого снижения напряжения у потребителя приходится соответственно поднимать напряжение на шинах РУ, что не всегда возможно. Поэтому, не прибегая к повышению напряжения на шинах РУ, можно применить для питания двух потребителей примерно одинаковой мощности сдвоенный реактор РБАС (реактор бетонный с алюминиевой обмоткой сдвоенный), отличающийся от обычного наличием дополнительного вывода от середины обмотки.
В нормальных условиях примерно одинаковые токи нагрузки протекают по полуобмоткам реактора в разные стороны, в результате чего сопротивление реактора значительно уменьшается. При коротком замыкании на одной из линий, отходящей от одной его полуобмотки, влиянием второй полуобмотки практически можно пренебречь.
Предохранитель является простейшим аппаратом для защиты электрических цепей от сверхтоков (токов короткого замыкания и перегрузки). В электроустановках напряжением 6—35 кВ широко применяют предохранители ПК для внутренней установки, ПКН — для наружной установки и ПКТ — для трансформаторов напряжения. В сетях 35 кВ используют роговой предохранитель ПРН-35.
Предохранитель ПК (рис. 29) состоит из двух опорных изоляторов 5, укрепленных на основании 4, контактных губок 2, смонтированных на головках изолятора, и патрона 1 с плавкой вставкой, устанавливаемого в контактные губки 2. Для подключения предохранителя в соответствующую электрическую цепь служат I выводы 3.
Рисунок 29 - Предохранитель ПК:
1 — патрон, 2 — контактные губки, 3 — выводы, 4 — основание, 5 — опорные изоляторы
Предохранитель ПРН-35 (рис. 30) состоит из изоляторов 2, i установленных на основании 1, контактных элементов (рога) 4 и ] патрона 3 (стеклянная трубка, заполненная тальком) с плавкой вставкой. При коротком замыкании на участке электрической цепи, защищаемом предохранителем, плавкая вставка расплавляется, под действием высокой температуры тальк разлагается с I бурным газообразованием, давление в трубке повышается, и она I разрушается. Возникшая открытая дуга поднимается по рогам I вверх, растягивается и, достигнув критической длины (при этой длине и данном напряжении электрическая дуга поддерживаться не может), гаснет.
Рисунок 30 - Предохранитель ПРН-35:
1 — основание, 2 — изоляторы, 3 — патрон, 4 — контактные элементы
Разрядники служат для защиты электроустановок от перенапряжений. Широкое распространение получили трубчатые и вентильные разрядники. Трубчатый разрядник (рис. 31) содержит фибровую или винипластовую трубку 4, имеющую с двух сторон металлические колпачки 3 и 5. Колпачок 5 подключается к заземляющему устройству, а колпачок 3 через внешний искровой промежуток 2 — к проводу защищаемой линии 1. На колпачке 3 имеется металлический стержень 7, перемещением которого можно регулировать величину внутреннего искрового промежутка 6.
Рисунок 31 - Трубчатый разрядник:
7 — защищаемая линия, 2 — внешний искровой промежуток, 3 и 5 — металлические колпачки, 4 — трубка, 6 — внутренний искровой промежуток, 7 — металлический стержень
При возникновении перенапряжения на защищаемой линии пробиваются внешний и внутренний искровые промежутки, возникает электрическая дуга, через которую волна перенапряжения отводится в землю. Под действием высокой температуры дуги происходит разложение внутренней поверхности трубки 4, сопровождаемое бурным газообразованием, давление в трубке поднимается и газы через отверстие в колпачке 5 выбрасываются наружу.
Создается продольное дутье и электрическая дуга, поддерживаемая рабочим напряжением, после отвода волны перенапряжения в землю гаснет. Промышленность выпускает трубчатые разрядники фибробакелитовые РТ на напряжения от 3 до 110 кВ, винипластовые РТВ на напряжения от 6 до 110 кВ и стеклоэпоксидные винипластовые (усиленные) на напряжения 35 и 110 кВ.
Вентильные разрядники (рис. 32) отличаются тем, что защитное действие основано на свойстве некоторых материалов изменять свое сопротивление при изменении приложенного к ним напряжения. Основными элементами вентильного разрядника являются система последовательно включенных искровых промежутков 2 (рис. 31, а) и нелинейное сопротивление 4. Для выравнивания напряжения на искровых промежутках 2 они шунтированы высокоомными сопротивлениями 3. Для предохранения элементов разрядника от длительного воздействия рабочего напряжения служит внешний искровой промежуток 1.
Рисунок 32 - Вентильный разрядник: а — устройство, б — характеристика; / и 2 — искровые промежутки, 3 и 4 — сопротивления
При возникновении перенапряжения на защищаемой линии пробиваются промежутки 1 и 2 под действием приложенного к нелинейному сопротивлению 4 напряжения, после пробоя искровых промежутков оно уменьшается, причем, чем больше приложенное напряжение, тем меньше сопротивление (кривая I рис. 32,6) и тем больше протекающий через него ток (кривая II). После отвода волны перенапряжения в землю напряжение на нелинейном сопротивлении снизится до рабочего напряжения защищаемой линии, протекающий через него ток значительно уменьшится, дуга в искровых промежутках погаснет и разрядник будет снова готов к действию.
Промышленность выпускает вентильные разрядники РВС (разрядник вентильный сетевой), описанные выше, на напряжение от 3 до 220 кВ и РВП (разрядник вентильный подстанционный) упрощенной конструкции на напряжение 3—10 кВ.
Измерительные трансформаторы служат для расширения пределов измерения в цепях переменного тока и отделения вторичных цепей от первичных в целях обеспечения безопасности обслуживающего персонала.
Измерительные приборы, а также реле защиты и автоматики могут иметь токовые обмотки (амперметры, токовые реле), обмотки напряжения (вольтметры, реле напряжения), а также оба этих вида обмоток (ваттметры, электрические счетчики, реле мощности, и др.).
Измерительные трансформаторы тока служат для питания токовой электрической цепи, состоящей из последовательно соединенных обмоток электроизмерительных приборов и реле, которая подключается ко вторичной обмотке трансформатора тока. Первичная обмотка трансформатора тока включается в контролируемую электрическую цепь последовательно.
Измерительный трансформатор напряжения служит для питания обмоток напряжения электроизмерительных приборов и реле, которые подключаются ко вторичной обмотке трансформатора напряжения параллельно друг другу. Первичная его обмотка подключается к точкам электрической цепи, напряжение между которыми Должно контролироваться.
Устройство и схема включения трансформатора тока показаны на рис. 33. Магнитный поток в магнитопроводе 3 создается токами первичной 1 и вторичной 2 обмоток.
Рис. 33. Трансформатор тока:
а — устройство, б — включение амперметра непосредственно и через трансформатор тока: I и 2 — обмотки, 3 — магнитопровод
Соотношение первичного и вторичного токов определяется формулой
где Ii — первичный ток; I2 — вторичный ток; w1 — число витков первичной обмотки; w2— число витков вторичной обмотки; Ктт — коэффициент трансформации. Если в силовых трансформаторах и трансформаторах напряжения увеличение сопротивления во вторичной цепи вызывает уменьшение тока и во вторичной, и в первичной цепях, а напряжение на выводах обеих обмоток почти не изменяется, то в трансформаторах тока увеличение сопротивления во вторичной цепи приводит к увеличению напряжения как на выводах вторичной, так и первичной обмоток. Происходит это потому, что сила тока в первичной цепи не зависит от нагрузки трансформатора тока. Сила тока во вторичной цепи трансформатора тока практически не изменяется с изменением ее сопротивления при данном режиме первичной цепи. Вследствие этого нагрузка трансформатора тока увеличивается с возрастанием сопротивления во вторичной цепи, складывающегося из сопротивлений, подключенных к трансформатору тока аппаратов и приборов, соединительных проводов и переходных контактов.
Основными параметрами трансформаторов тока являются номинальное напряжение, сила тока первичной и вторичной обмоток, класс точности, нагрузка вторичной цепи, определяемая мощностью в вольт-амперах или сопротивлением вторичной цепи, а также максимальная кратность вторичного тока. Номинальная сила тока вторичной обмотки большинства трансформаторов тока 5 А, а первичной обмотки выбирается по принятой стандартом шкале: 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 75, 100, 150, 200, 300, 400, 600, 800, 1000, 1500, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 8000, 10 000 и 15 000 А.
Номинальный класс точности характеризуется погрешностью в коэффициенте трансформации и угловой погрешностью для данного трансформатора тока. Угловую погрешность измеряют углом между линиями векторов первичного и вторичного токов. Для трансформаторов тока установлено пять классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3 и 10, характеризующих их максимальную относительную погрешность в коэффициенте трансформации. Номинальной нагрузкой трансформатора тока называют такую нагрузку, при которой погрешность не превышает значения заданного для данного трансформатора тока.
Максимальная кратность вторичного тока — это отношение наибольшего допустимого вторичного тока к номинальному.
Промышленность выпускает трансформаторы тока для электроустановок напряжением до 750 кВ в различном конструктивном исполнении в зависимости от места и способа установки, а также условий их работы. По месту установки трансформаторы тока разделяют на три группы: для наружной, внутренней и встроенные — внутри выключателей, трансформаторов и других аппаратов или машин. По способу установки различают опорные и проходные трансформаторы тока. По конструкции первичной обмотки трансформаторы тока разделяют на одновитковые стержневые, одновитковые шинные, многовитковые с петлевой, первичной обмоткой и многовитковые с обмоткой восьмерочного вида.
выводы обмоток трансформаторов тока обозначают: первичные Л1 (начало) и Л2 (конец); вторичные — И1 (начало) и И2 (конец). Принцип маркировки принят следующий: направление тока в приборе (и данный момент времени) должно быть одинаковым независимо от включения последнего непосредственно в цепь или через трансформатор тока (рис. 32, б), т. е. при направлении тока от Л1 к Л2 направление вторичного тока будет от И1 к И2 во вторичной цепи.
Для питания вторичных устройств используют различные схемы соединения вторичных обмоток трансформаторов тока. Соединение в звезду применяют в случае контроля тока во всех трех фазах при различных режимах работы сети трехфазного тока.