Сети с резонансно-заземленной нейтралью. Настройка ДГР. Конструкции ДГР

 

Т.к. в сетях с компенсированныминейтралями при однофазных замыканиях на землю напряжения двух неповрежденных фаз относительно земли увеличиваются в Ö 3 раз, по своим основным свойствам эти сети аналогичны сетям с незаземленными нейтралями.

Для уменьшения тока замыкания на землю применяется заземление через дугогасящие реакторы (ДГР).В нормальном режиме работы ток через реактор практически равен нулю. При полном замыкании на землю одной фазы ДГР оказывается под фазным напряжением и через место замыкания на землю протекает наряду с емкостным током I_C также индуктивный ток реактора I_L, (рис. 1.18). Так как индуктивный и емкостный токи отличаются по фазе на угол 180°, то в месте замыкания на землю они компенсируют друг друга. Если I_C=I_L (резонанс), то через место замыкания на землю ток протекать не будет, дуга в месте повреждения не возникает и устраняются связанные с нею опасные последствия.

 

 

Выбор настройки дугогасящих реакторов. При I_L =I_C емкостная составляющая тока в месте замыкания на землю полностью компенсируется индуктивным током реактора - наступает резонанс токов. Дугогасящие реакторы, как правило, имеют резонансную настройку, что облегчает гашение дуги. Отклонение от резонансной настройки называют расстройкой компенсации. На практике допускается настройка с перекомпенсацией (I_L> I_C ), если степень расстройки не превышает 5%. Настройка с недокомпенсацией (I_L< I_C ) может применяться в кабельных и воздушных сетях, если любые аварийно возникшие несимметрии емкостей фаз не приводят к появлению напряжения смещения нейтрали, превышающего 0, 7U_Ф.При резонансной настройке ток замыкания минимален, и, как показывает опыт, перенапряжения в сети не превышают 2, 7U_Ф.При эксплуатации воздушных сетей нередко отступают от резонансной настройки, чтобы устранить искажения фазных напряжений на шинах подстанций, ошибочно принимаемые персоналом за неполные замыкания на землю.

ДГР должны устанавливаться на узловых питающих подстанциях, связанных скомпенсируемой сетью не менее чем тремя линиями. При компенсации сетей генераторного напряжения реакторы располагают обычно вблизи генераторов. При подключении ДГР к нейтрали одного из двух генераторов, работающих на общие сборные шипы, цепь подключения реактора должна проходить через окно сердечника трансформатора тока нулевой последовательности, что необходимо для обеспечения правильной работы защиты генератора от замыканий на землю.

В сетях с резонансно-заземленнойнейтралью допускается временная работа с замкнутой на землю фазой до тех пор, пока не представится возможность произвести необходимые переключения для отделения поврежденного участка. При этом следует учитывать также допустимое время продолжительной работы реактора. Наличие дугогасящих реакторов особенно ценно при кратковременных замыканиях на землю, так как при этом дуга в месте замыкания гаснет и линия не отключается.

Наиболее распространены реакторы типа РЗДСОМ мощностью до 1520 кВ^.А на напряжение до 35 кВ с диапазоном регулирования 1: 2. Обмотки этих реакторов располагаются на составном магнитопроводе с чередующимися воздушными зазорами и имеют отпайки для регулирования тока компенсации. Реакторы имеют масляное охлаждение.

Рис. 1.19. Устройство дугогасящих реакторов: а - типа РЗДСОМ; б - типа РЗДПОМ

 

 

Более точно, плавно и автоматически можно производить настройку компенсации в реакторах РЗДПОМ, индуктивность которых изменяется сизменением немагнитного зазора в сердечнике или путем подмагничивания стали магнитопровода от источника постоянного тока.

 

 

Вопрос 9

Выбор ДГР

 

 

Суммарная мощность ДГР для сетей определяется из выражения:

n – коэффициент, учитывающий развитие сети(ориентировочно, n=1, 25); I_C – полный ток замыкания на землю, А.

По рассчитанному значению Q в каталоге подбираются реакторы требуемой номинальной мощности. При этом необходимо учитывать, что регулировочный диапазон реакторов должен быть достаточным для обеспечения более полной компенсации емкостного тока при вероятных изменениях схемы сети (например, при отключении линий и т. п.).

При подключении ДГР через специальные трансформаторы и трансформаторы собственных нужд, по мощности соизмеримые с мощностью реакторов, необходимо учитывать их взаимное влияние.В первую очередь это влияние сказывается п уменьшении действительного тока компенсации по сравнению с номинальным из-за наличия последовательно включенного с реактором сопротивления обмоток трансформатора:

I_ном.р.- номинальный ток дугогасящего реактора; и_к% — напряжение КЗ трансформатора; S– номинальная мощность трансформатора.

Особенно резко ограничивающее действие обмоток трансформатора сказывается при использовании схемы соединения обмоток звезда – звезда, так как при однофазных замыканиях на землю индуктивное сопротивление у них примерно в 10 раз больше, чем при междуфазных КЗ. По этой причине для подключения реакторов предпочтительнее трансформаторы со схемой соединения обмоток звезда – треугольник. В свою очередь наличие ДГР в нейтрали трансформатора обусловливает при однофазных замыканиях на землю дополнительную нагрузку на его обмотки, что приводит к повышенному нагреву. Это необходимо учитывать при использовании для подключения реактора трансформаторов, имеющих нагрузку на стороне низшего напряжения(трансформаторов собственных нужд электростанций и подстанций). Допустимая мощность реактора, подключаемого к нагруженному трансформатору, определяется из выражения:

S_max – максимальная мощность нагрузки.

С учетом перегрузки трансформатора, допустимой на время работы сети с заземленной фазой и определяемой коэффициентом перегрузочной способности k_пер, допустимая мощность реактора, подключаемого к данному трансформатору:

При подключении реактора к специальному ненагруженному трансформатору необходимо выдержать условие

Если перегрузка трансформатора допустима, условие принимает вид:

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: