Выбор токоограничивающих реакторов

⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 7Следующая ⇒

Служат для ограничения токов КЗ в мощных электроустановках, что позволяет применять более легкие и дешевые выключатели и уменьшать площади сечения кабелей, а следовательно удешевлять РУ и распределительные сети.

Основная область применения реакторов – электрические сети напряжением 6…10 кВ. Иногда токоограничивающие реакторы используют в электроустановках напряжением 35 кВ, а также при напряжении ниже 1000 В.

Для ограничения тока КЗ в РУ применяют секционные и линейные реакторы. В нормальном режиме подстанции через секционные реакторы проходят небольшие токи и потери напряжения в них малы. При нарушении нормального режима работы, например отключении трансформатора, ВЛ через реактор проходят значительные рабочие токи и потери напряжения в них достигают 4…6% U_НОМ.

Секционные реакторы ограничивают ток КЗ в зоне сборных шин, присоединения генераторов, трансформаторов и сопротивления реакторов должно быть достаточным для того, чтобы ограничивать ток КЗ до значений соответствующих параметрам намечаемых к установке выключателей. Номинальный ток секционного реактора должен соответствовать мощности, передаваемой от секции к секции при нарушении нормального режима.

Обычно принимают

I_Р.НОМ.³(0,6…0,7)I_R._НОМ.;

Х_Р = 0,2…0,35 Ом.

Задав сопротивление реактора, рассчитывают ток КЗ на шинах установки. Если ток остается больше ожидаемого, следует изменить сопротивление реактора и повторить расчет.

Линейные реакторы включают последовательно в цепь отходящей линии, они хорошо ограничивают ток КЗ в распределительной сети и поддерживают остаточное напряжение U_ОСТ. на шинах установки при КЗ на одной из линий. Последнее благоприятно сказывается на потребителях электроэнергии, и по условиям самозапуска электродвигателей нагрузки U_ОСТ. должно составлять не менее (60…70)% от U_Н.

Для ограничения тока КЗ целесообразно иметь, возможно, большее индуктивное сопротивление реактора. Однако значение Х_Р должно быть ограничено допустимым ограничением потери напряжения в реакторе при нормальном режиме работы установки (1,5…2% номинального).

Основные параметры реакторов следующие:

· U_{НОМИНАЛЬНОЕ};

· I_{НОМИНЛЬНЫЙ};

· Х_Р – индуктивное сопротивление;

· I_m_ДИН – ток динамической стойкости, (амплитудное значение).

· I_Т – ток термической стойкости;

· t_Т – допустимое время действия тока термической стойкости.

При большом числе линий применяют групповые реакторы, то есть один реактор на несколько линий. Затраты, связанные с установкой реактора, в этом случае уменьшаются, однако и уменьшаются токоограничивающие свойства реактора с большим номинальным током при заданном значении потери напряжения. Сдвоенные реакторы лишены недостатков групповых реакторов. К среднему выводу реактора присоединены источники питания, а потребители подключаются к крайним выводам. Сдвоенные реакторы характеризуются номинальным напряжением, номинальным током ветви и сопротивлением одной ветви Х_Р= Х_В=wL при отсутствии тока в другой. При эксплуатации стремится к равномерной загрузке ветвей (I₁=I₂=I)/

В нормальном режиме работы установки потеря напряжения в ветви реактора с учетом взаимной индукции ветвей определится как:

где R_C=M/L – коэффициент ветвей реактора. Если Х_В=wL, то индуктивное сопротивления ветви с учетом взаимной индукции

Обычно коэффициент связи R_C близок к 0,5, тогда Х’_B=0,5Х_В, то есть потеря напряжения в сдвоенном реакторе вдвое меньше по сравнению с обычным реактором. При КЗ одной из ветвей, ток в ней значительно превышает ток в неповрежденной ветви. Влияние взаимной индукции мало, и Х_Р=Х_В, то есть сопротивление реактора при КЗ вдвое больше, чем в нормальном режиме. Рассмотрим порядок выбора линейных реакторов. Реакторы выбираются по номинальному напряжению и номинальному току:

U_УСТ£ U_Р._НОМ

I_{РАБ. УТЖ}£ I_НОМ

Индуктивное сопротивление реактора выбирается исходя из условий ограничения тока КЗ до заданного уровня, определяемого коммутационной способностью выключателей, которые устанавливаются в данной сети.

Например, на линиях часто устанавливаются выключатели ВМ-10К с током отключения I_ОТК=20 кА.

Первоначально известно значение периодической составляющей тока КЗ I_П0, которое с помощью реактора необходимо уменьшить. Результирующее сопротивление цепи КЗ до места присоединения реакторов можно определить по выражению.

Начальное значение периодической составляющей тока за реактором должно быть равно току отключения выключатели: I_П0К2=I_ОТКЛ

Сопротивление цепи КЗ до точки К2 за реактором:

Рис. 8.6 Схема замещения для определения сопротивления реактора.

Разность полученных сопротивлений дает необходимое сопротивление реактора:

Х_Р=Х_{РЕЗ К2}-Х_РЕЗК1.

По каталогу выбирают тип реактора с ближайшим большим значение Х_Р и рассчитывают действительное значение периодической составляющей тока КЗ за реактором. Выбранный реактор необходимо проверить на электродинамическую стойкость:

i_У£ I_M_ДИН,

где i_{У –}ударный ток 3х фазного КЗ за реактором:

Проверка на термическую стойкость проводится по условию:

где В_К – расчетный импульс квадратичного тока при КЗ за реактором.

КЗ за реактором можно считать удаленным, поэтому

При этом в значение t_ОТКЛ входит время действия РЗА отходящих линий, составляющее 1…2 секунды.

Необходимо также определить потерю напряжения в реакторе и остаточное напряжение на шинах установки (в %):

И сравнить полученные значения с допустимыми.

Выбор трансформаторов тока

Измерительные ТТ предназначены для уменьшения первичных токов до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики.

ТТ характеризуются номинальным первичным током I_1НОМ (стандартная шкала номинальных первичных токов содержит значения от 1 до 40000 А) и номинальным вторичным током I_2НОМ, который принят равным 5 или 1 А.

Отношение I_1НОМк I_2НОМ – представляет собой коэффициент трансформации К= I_1НОМ/ I_2НОМ.

ТТ характеризуются токовой погрешностью и угловой погрешностью в минутах.

В зависимости от токовой погрешности измерительные ТТ разбиты на 5 классов точности: 0,2; 0,5; 1; 3; 10. Наименование класса точности соответствует предельной токовой погрешности ТТ при I₁ равном 1…1,2 номинального. Для лабораторных измерений класс точности –0,2; для подсоединения электросчетчиков класс 0,5; для подсоединения щитовых измерительных приборов класс точности – 1…3.

Нагрузка ТТ – это полное сопротивление внешней цепи Z₂ выраженное в Омах. Сопротивления r₂ и x₂ представляют собой сопротивление приборов, проводов и контактов.

Нагрузка ТТ может также характеризовать полная (кажущаяся мощность)

Под номинальной нагрузкой ТТ Z_2НОМ понимают нагрузку, при которой погрешности не выходят за пределы, установленные для ТТ данного класса точности. Значение Z_2НОМ дается в каталогах.

Электродинамическая прочность ТТ характеризует номинальный током динамической стойкости I_{М ДИН} или отношением

Термическая стойкость определяется номинальным током термической стойкости I_T или отношением R_T=I_T/I_1НОМи допустимым временем действия тока термической стойкости t_T.

По конструкции ТТ различают на:

· катушечные;

· одновитковые (типа ТПОЛ);

· многовитковые (с литой изоляцией) типа ТПЛ и ТЛМ.

ТТ типа ТЛМ предназначены для КРУ и конструктивно совмещены с одним из штепсельных разъемов первичной цепи ячейки. Для больших токов применяют ТТ типа ТШЛ и ТПШЛ, у которых роль обмотки – первичный выполняет шина. Электродинамическая стойкость таких ТТ определяется стойкостью шины. Для ОРУ выпускаются ТТ типа ТФН, в фарфоровом корпусе с бумажно-масляной изоляцией и каскадного типа – ТРН. Для РЗА имеются специальные конструкции. На выводах масляных баков выключателей и силовых трансформаторов напряжением 35 кВ и выше устанавливаются встроенные ТТ.

Таблица 7. «Условия выбора ТТ»

Расчетные параметры цепи	Каталожные данные ТТ	Условие выбора
U_УСТ	U_НОМ	U_УСТ£ U_НОМ
I_{РАБ. УТЖ}	I_НОМ	I_{РАБ. УТЖ}£ I_НОМ
i_У	I_M_ДИН R_ДИН	i_У£ I_M_ДИН
Bк	I_T,i_Т, R_Т, I_1НОМ
Z₂	Z_2НОМ	Z₂£ Z_2НОМ

Подробнее остановимся на расчете нагрузки Z₂. Индуктивное сопротивление токовых цепей невелик, поэтому Z₂»r₂.

Вторичная нагрузка состоит из сопротивления приборов, соединительных проводов и переходного сопротивления контактов:

r₂=r_ПРИБ+ r_КОНТТ+ r_ПРОВ.

Сопротивление приборов

где S_ПРИБ. – мощность, потребляемая приборами.

Для подсчета S_ПРИБ рекомендуется табличная форма 8.

Таблица 8. «Расчет S_ПРИБ В×А»

Наименование и тип прибора	Фаза А	Фаза В	Фаза С
Амперметр Э-378	0,1	0,1	0,1
Счетчик активной энергии И-670М	2,5	-	2,5

Итого

ТТ установлены во всех цепях (цепи генераторов, трансформаторов, линий и пр.). Необходимо учесть схемы включения и распределения приборов по комплектам или сердечника ТТ [23,40].

Сопротивление контактов r_К принимают равным 0,05 Ом при 2х-3х и 0,1 Ом - при большем числе приборов. Зная Z_2НОМ, определяем допустимое сопротивление

r_ПР = Z_2НОМ– r_ПРИБ–r_КОНТ

и площадь сечения проводов; l_РАСЧ.- расчетная длина, зависящая от схемы соединения ТТ и расстояния l от ТТ до приборов: при включении в неполную звезду при включении в звезду при включении в одну фазу

Для разных присоединений принимаются следующие длины соединительных проводов (м).

Все цепи ГРУ 6-10 кВ, кроме линий к потребителям	40-60
Линии 6-10 кВ к потребителям	4-6
Цепи генераторного напряжения блочных станций	20-40
Все цепи РУ 35 кВ	60-75
Все цепи РУ 110 кВ	75-100
Все цепи РУ 220 кВ	10-150
Все цепи РУ 330-500 кВ	150-175

Для подстанций указанные длины снижаются на 15…20%.

Полученные площади сечений не должны быть меньше 4 мм² для проводов с алюминиевыми жилами и 2,5 мм² – с медными. По условиям механической прочности.

Провода сечение более 6 мм²обычно не применяются.

Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 1027; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 567 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!