Файл: Методическое пособие Для студентов огбпоу томский индустриальный техни к у м" По специальности Техниче с кая экспл у атация и обсл у ж ивание электрического и электромеханического оборудования".docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 03.12.2023
Просмотров: 133
Скачиваний: 3
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ПН.
Одним из основных недостатков вентильных разрядников является высокое значение коэффициента нелинейности материалов (тервита и вилита) = (0,2—0,4), а также нестабильность напряжений пробоя. Поэтому значительный прогресс был достигнут после разработки новых оксидно-цинковых варисторов с коэффициентом нелинейности = 0,02. Это позволило разработать аппараты защиты без искровых промежутков. При рабочем напряжении токи через варисторы составляют миллиамперы, а при перенапряжениях соответственно сотни и тысячи ампер.
31
Ограничитель подсоединен к сети в течение всего срока службы. Поэтому через варисторы непрерывно протекает ток. Ограничитель сохраняет работоспособность до тех пор, пока воздействием рабочего напряжения и импульсов перенапряжений активная составляющая тока не превысит некоторого критического значения, при котором нарушается тепловое равновесие аппарата.
Поглощение ограничителем энергии из сети предшествует повышению перенапряжения. Кратность ограничения перенапряжений ОПН имеет порядок 1,75 (для коммутационных) и соответственно 2,42—1,8 (для грозовых), что значительно ниже, чем для вентильных разрядников, и, самое главное, обеспечивается стабильность этого коэффициента.
Токоограничивающим реактором называется электрический аппарат, выполненный в виде катушки неизменной индуктивности, предназначенный для ограничения токов КЗ и поддержания напряжения на шинах РУ в аварийном режиме. Откуда следует, что при возникновении КЗ на одной из отходящих линий низкого напряжения ток КЗ будет ограничиваться реактивными сопротивлениями генератора Хг и реактора Xт:
(1.2)
Обычно реактивное сопротивление реактора выражают в процентах:
(1.3)
Ток генератора много больше номинального тока отходящих линий, при этом
Xр >> Х г. Таким образом, реально реактивное сопротивление реактора ограничивает уровень ожидаемого тока КЗ. Использование реактора позволяет выбрать коммутационную аппаратуру на более легкие режимы по номинальному току отключения и токам термической и динамической стойкости. Как известно, в номинальном режиме на реакторе будут наблюдаться постоянные потери напряжения. Поэтому увеличение индуктивного сопротивления реактора Xр% приводит к росту дополнительных потерь напряжения на нем. Увеличение индуктивности позволит более глубоко ограничить ток КЗ и использовать в сети более простые и дешевые аппараты. Используя критерий минимума затрат для РУ в целом, можно выбрать реактор с оптимальными электрическими параметрами.
32
Для обеспечения линейности вольт-амперных характеристик реактора применяются конструкции без ферромагнитного магнитопровода. Наиболее просты и дешевы конструкции сухих бетонных реакторов. На рис. 5.20 представлена конструкция однофазного бетонного реактора. Многожильный кабель 1 (медный или алюминиевый) при изготовлении заливается в специальные формы и крепится при помощи бетонных стоек-колонн 2. Основания колонн крепятся к опорным изоляторам 3. Для повышения электрической прочности после отвердения бетон пропитывается специальным лаком. Между витками катушки реактора имеются значительные расстояния, которые необходимы для снижения электродинамического усилия при КЗ и охлаждения реактора в номинальном режиме. Отдельные модули (фазные) реакторов могут располагаться вертикально и горизонтально, но обязательно в
закрытых помещениях. К недостаткам реакторов кроме бо
льших массы и габаритных размеров, следует отнести и создание значительных магнитных полей рассеяния.
33
Литература для самостоятельного изучения
1. Буткевич Г.В. Дуговые процессы при коммутации электрических цепей. М.: Высшая школа, 2000.
2. Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией / Под ред. Ю.И. Вишневского. С.-Пб.: Энергоатомиздат, 2002.
3. Полетаев А.И. Конструкции и расчет элегазовых аппаратов высокого напряжения. Л.: Энергия, 2004.
4. Афанасьев В.В., Вишневский Ю.И. Воздушные выключатели. Л.: Энергия, 2006. 5. Афанасьев В.В., Якунин Э.Н. Разъединители. Л.: Энергия, 2007.
34
Одним из основных недостатков вентильных разрядников является высокое значение коэффициента нелинейности материалов (тервита и вилита) = (0,2—0,4), а также нестабильность напряжений пробоя. Поэтому значительный прогресс был достигнут после разработки новых оксидно-цинковых варисторов с коэффициентом нелинейности = 0,02. Это позволило разработать аппараты защиты без искровых промежутков. При рабочем напряжении токи через варисторы составляют миллиамперы, а при перенапряжениях соответственно сотни и тысячи ампер.
31
Ограничитель подсоединен к сети в течение всего срока службы. Поэтому через варисторы непрерывно протекает ток. Ограничитель сохраняет работоспособность до тех пор, пока воздействием рабочего напряжения и импульсов перенапряжений активная составляющая тока не превысит некоторого критического значения, при котором нарушается тепловое равновесие аппарата.
Поглощение ограничителем энергии из сети предшествует повышению перенапряжения. Кратность ограничения перенапряжений ОПН имеет порядок 1,75 (для коммутационных) и соответственно 2,42—1,8 (для грозовых), что значительно ниже, чем для вентильных разрядников, и, самое главное, обеспечивается стабильность этого коэффициента.
Токоограничивающим реактором называется электрический аппарат, выполненный в виде катушки неизменной индуктивности, предназначенный для ограничения токов КЗ и поддержания напряжения на шинах РУ в аварийном режиме. Откуда следует, что при возникновении КЗ на одной из отходящих линий низкого напряжения ток КЗ будет ограничиваться реактивными сопротивлениями генератора Хг и реактора Xт:
(1.2)Обычно реактивное сопротивление реактора выражают в процентах:
(1.3)Ток генератора много больше номинального тока отходящих линий, при этом
Xр >> Х г. Таким образом, реально реактивное сопротивление реактора ограничивает уровень ожидаемого тока КЗ. Использование реактора позволяет выбрать коммутационную аппаратуру на более легкие режимы по номинальному току отключения и токам термической и динамической стойкости. Как известно, в номинальном режиме на реакторе будут наблюдаться постоянные потери напряжения. Поэтому увеличение индуктивного сопротивления реактора Xр% приводит к росту дополнительных потерь напряжения на нем. Увеличение индуктивности позволит более глубоко ограничить ток КЗ и использовать в сети более простые и дешевые аппараты. Используя критерий минимума затрат для РУ в целом, можно выбрать реактор с оптимальными электрическими параметрами.
32
Для обеспечения линейности вольт-амперных характеристик реактора применяются конструкции без ферромагнитного магнитопровода. Наиболее просты и дешевы конструкции сухих бетонных реакторов. На рис. 5.20 представлена конструкция однофазного бетонного реактора. Многожильный кабель 1 (медный или алюминиевый) при изготовлении заливается в специальные формы и крепится при помощи бетонных стоек-колонн 2. Основания колонн крепятся к опорным изоляторам 3. Для повышения электрической прочности после отвердения бетон пропитывается специальным лаком. Между витками катушки реактора имеются значительные расстояния, которые необходимы для снижения электродинамического усилия при КЗ и охлаждения реактора в номинальном режиме. Отдельные модули (фазные) реакторов могут располагаться вертикально и горизонтально, но обязательно взакрытых помещениях. К недостаткам реакторов кроме бо
льших массы и габаритных размеров, следует отнести и создание значительных магнитных полей рассеяния.
33
Литература для самостоятельного изучения
1. Буткевич Г.В. Дуговые процессы при коммутации электрических цепей. М.: Высшая школа, 2000.
2. Электрические аппараты высокого напряжения с элегазовой изоляцией / Под ред. Ю.И. Вишневского. С.-Пб.: Энергоатомиздат, 2002.
3. Полетаев А.И. Конструкции и расчет элегазовых аппаратов высокого напряжения. Л.: Энергия, 2004.
4. Афанасьев В.В., Вишневский Ю.И. Воздушные выключатели. Л.: Энергия, 2006. 5. Афанасьев В.В., Якунин Э.Н. Разъединители. Л.: Энергия, 2007.
34