При горизонтальном расположении фаз
Dcp = 1.26D,
где
D – расстояние между соседними
фазами, см.
В распределительных устройствах 330 кВ и выше каждая
фаза для уменьшения коронирования выполняется двумя, тремя или четырьмя проводами
(см. [1]), т. е. применяются расщепленные провода. В отдельных случаях
расщепленные провода применяются также на линиях 220 кВ. Напряженность
электрического поля (максимальное значение) вокруг расщепленных проводов,
кВ/см,
где k — коэффициент,
учитывающий число проводов п в фазе; – эквивалентный радиус расщепленных проводов
(см. [1]).
Расстояние между проводами в расщепленной фазе а принимается в установках 220 кВ 20-30 см, в установках 330-750
кВ – 40 см.
При горизонтальном расположении проводов напряженность
на среднем проводе примерно на 7% больше величин, определенных ранее.
Провода не будут коронировать, если наибольшая
напряженность поля у поверхности любого провода не более 0,9Еo. Таким образом,
условие образования короны можно записать в виде
1,07Е 0,9Еo
Пример 1.
Задание. Выбрать сборные шины 110 кВ и
токоведущие части в блоке от сборных шин до выводов блочного трансформатора. Генератор
G3 типа ТВФ-100-2, трансформатор ТДЦ-125000/110, Тмах = 6000 ч. Токи КЗ на
шинах 110 кВ:= 14,18 кА; iу = 34,56 кА.
Решение. Выбор сборных шин 110 кВ. Так как сборные шины по экономической
плотности тока не выбираются, принимаем сечение по допустимому току при максимальной
нагрузке на шинах, равной току наиболее мощного присоединения, в данном случае
блока генератор — трансформатор, А:
Блочный
трансформатор не может быть нагружен мощностью, большей, чем мощность
генератора 118 MB • А,
поэтому
Imax =Iнорм = 620 А.
По
[2] принимаем AC-300/48,
q = 300 мм2, d = 24,4 мм, Iдоп = 690 А. Фазы расположены горизонтально с
расстоянием между фазами 300
см.
Проверка шин на схлестывание не производится, так как <20кА [1].
Проверка на термическое действие тока КЗ не производится, так как шины
выполнены голыми проводами на открытом воздухе [1].
Проверка по условиям коронирования в данном случае могла бы не
производиться, так как согласно ПУЭ минимальное сечение для воздушных линий
110 кВ 70 мм2. Учитывая, что на ОРУ 110 кВ расстояние между проводами
меньше, чем на воздушных линиях, а также для пояснения методики расчета,
проведем проверочный расчет.
Начальная критическая напряженность, кВ/см:
Напряженность вокруг провода, кВ/см:
Здесь
принято U=121 кВ, так как на шинах
электростанции поддерживается напряжение 1,1Uном.
Условие
проверки:
1,07Е 0,9Eo;
1,07 • 14,1 = 15,1 < 0,9 • 31,6 = 28,4.
Таким образом, провод AC-300/48
no условиям короны проходит.
Токоведущие
части от выводов 110 кВ блочного трансформатора до сборных шин выполняем
гибкими проводами. Сечение выбираем по экономической плотности тока Jэ= 1 А/мм2 (табл. 2), мм2:
Принимаем два провода в фазе АС-300/48, наружный диаметр 24,4 мм, допустимый ток 2690= 1380 А.
Проверяем провода по допустимому току
Imax = 620 А < Iдол
= 1380 А.
Проверку на термическое действие тока согласно [1] не производим.
Проверку на коронирование также не производим, так как выше было показано, что
провод АС-300/48 не коронирует.
Пример 2.
Задание. Выбрать число и
марки проводов в гибком токопроводе для присоединения генератора ТВФ-63 с
распределительным устройством 10 кВ,если
Тmax= 6000
ч, = 50 кА, допустимая
стрела провеса по габаритно-монтажным условиям h=2,5 м.
Проверить токопровод по условиям схлестывания при КЗ.
Решение. Выбираем сечение по
экономической плотности тока Jэ=1А/мм2
(табл. 4.5), мм2:
Принимаем два несущих провода АС-500/64, тогда сечение алюминиевых проводов
должно быть, мм2:
Число проводов А-500
Принимаем
токопровод 2АС-500/64 6
А-500 диаметром
d = 160 мм,расстояние между фазами D
= 3 м.
Проверяем по
допустимому току:
А >
A.
Пучок гибких неизолированных проводов имеет большую
поверхность охлаждения, поэтому проверка на термическую стойкость не производится.
Проверяем токопровод по условиям схлестывания.
Сила
взаимодействия между фазами, Н/м:
Сила тяжести 1 м
токопровода (с учетом массы колец 1,6 кг, массы 1 м провода АС-500/64 1,85 кг, провода А-500 1,38 кг) определяется, Н/м:
g = 9,8 (2 • 1,85 6 • 1,38 1,6) = 133.
Принимая
время действия релейной защиты (дифференциальной) tз=0,1
с, находим, с:
По
диаграмме (см [1]) для значения f /g = 125/133
= 0,94 находим b/h=0,24,
откуда b= 0,24 • 2,5 = 0,6
м.
Допустимое
отклонение фазы, м:
Схлестывания не произойдет, так как b <bдоп.
Проверяем гибкий токопровод по электродинамическому
взаимодействию проводников одной фазы. Усилие на каждый провод, Н/м:
Удельная
нагрузка на каждый провод от взаимодействия при КЗ, МПа/м:
Удельная
нагрузка на провод А-500 от собственного веса, МПа/м:
Принимая максимальное тяжение на фазу в нормальном режиме, Тф,max=100•103
Н, определяем, МПа:
Определяем допустимое расстояние между распорками внутри фазы, м:
Таким
образом, в токопроводе необходима установка внутрифазных распорок на расстоянии
не более 5,77 м
друг от друга.
Выбор кабелей
Кабели широко применяются в
электроустановках. Потребители 6—10 кВ, как правило, получают питание по
кабельным линиям, которые сначала прокладываются в кабельных туннелях в
распределительном устройстве, а затем в земле (в траншеях). Для присоединения потребителей
собственных нужд электростанций и подстанций к соответствующим шинам также
используются кабели 6 и 0,4 кВ.
Эти кабели прокладываются в кабельных полуэтажах,
кабельных туннелях, на металлических лотках, укрепленных на стенах и
конструкциях здания или открытого распределительного устройства. Чтобы
обеспечить пожарную безопасность в производственных помещениях ТЭС и АЭС, рекомендуется
применять кабели, у которых изоляция, оболочка и покрытия выполнены из
невоспламеняющихся материалов, например из самозатухающего полиэтилена или
поливинил-хлоридного пластиката.
В зависимости от места прокладки, свойств среды,
механических усилий, воздействующих на кабель, рекомендуются различные марки
кабелей (табл. 3).
Кабели выбирают:
·
по напряжению установки
·
по конструкции
·
по экономической плотности тока ·по допустимому току
где
– длительно допустимый
ток с учетом поправки на число рядом положенных в земле кабелей k1 и на
температуру окружающей среды k2.
Поправочные коэффициенты k1 и k2, допустимый ток находят по справочникам или
ПУЭ.
При выборе сечения кабелей следует учитывать допустимую
перегрузку их, определяемую по ПУЭ в зависимости от вида прокладки,
длительности максимума и предварительной нагрузки.
Выбранные по нормальному режиму кабели проверяют на
термическую стойкость по условию:
При этом кабели
небольшой длины проверяют по току при КЗ в начале кабеля; одиночные кабели со
ступенчатым сечением по длине проверяют по току при КЗ в начале каждого
участка. Два параллельных кабеля и более проверяют по токам при КЗ непосредственно
за пучком кабелей, т. е. с учетом разветвления тока КЗ.
Таблица 3 – Рекомендуемые марки кабелей
Область | С | С |
В земле (в траншеях) со средней корозионной активностью: | ||
· | Аашв, аашп, аапл | АпвБбШв, АВБбШв |
· | ААШп, ЯААБ2л, ААП2л | АПАШв, АПАШп, АВАШв |
Прокладка в | ||
· | ААГ, ААШв, ААБлГ | АВВГ, АВРГ |
· | ААШв, ААБлГ, ААБв | АВВБГ, АВРБГ |
· | ААШв, ААБвГ, ААБ2лШв | АВБбШв, АПАШв |
Прокладка в пожароопасных | ААГ, ААШв, ААБвГ | АВВГ, АВРГ, АПсВГ,АВВБГ, |
Пример:
Выбрать сечение кабеля в цепи линии
10 кВ, присоединенной к групповому реактору Iнорм=
200 А, Iмах=310 А. Кабель прокладывается в кабельном
полуэтаже закрытого распределительного устройства,
Решение. Выбираем кабель
марки ААГ, 10 кВ, трехжильный. Определяем экономическое сечение, мм2:
По условиям
монтажа принимаем два кабеля по 95
мм2, Iдоп,ном=155А.
Поправочный коэффициент на температуру воздуха по табл. [1] = 0,93, тогда
длительно допустимый ток на два кабеля:
что меньше
поэтому увеличиваем сечение до 120 мм2; Iдоп.ном
=185А;
Iдоп =0,93185
2 = 344,1 А, что больше Imax= 310 А.
В конкретных условиях, при известной длительности наибольшей нагрузки,
можно учесть допустимую перегрузку кабелей (табл. 1.3.1 и 1.3.2 ПУЭ) и принять
меньшее сечение.
Для проверки термической стойкости определяем ток КЗ за пучком из двух
кабелей (§ 1.4.17 ПУЭ).
По примеру 3.9 [1] Хрез
= 0,32Ом, по табл. 3.3 [1] X0= 0,08 Ом/км.Примем длину кабеля 50
м, тогда результирующее сопротивление увеличится всего
на 0,0850
10 -3 = 0,004Ом. Если учесть активное сопротивление, то
rо = 0,28 Ом/км, тогда, Ом:
С учетом параллельного соединения кабелей полное результирующее сопротивление,
Ом:
Ток КЗ за пучком кабелей, кА:
По каждому кабелю проходит ток КЗ 18,82/2 = 9,41 кА, тогда
тепловой импульс тока КЗ, :
Минимальное
сечение по термической стойкости, мм2:
где С = 100 по табл. 3.14. [1]
Таким образом, необходимо принять два кабеля по 120 мм2
.
2.
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Типы проводников, применяемых на эл. станциях и пс. конструкция гибких токопроводов, шинных мостов, комплектных пофазно-экранированных токопроводов.
Основное эл. оборудование эл. станций и подстанций и аппараты в этих цепях соединяются между собой проводниками разного типа, которые образуют токопроводящие части разного типа Эл. установки.
В пределах турбинного отделения от выводов генератора да фасадной системы токоведущие части выполняются шинным мостом из жестких, голых алюминиевых шин или комплектным пофазно-экранированным токопроводом. Между турбинным отделением и ГРУ соединение выполняется шинным мостом, гибким подвесным токопроводом. Все соединения внутри ЗРУ 6-10 кВ, включая сборные шины, выполняются жесткими голыми алюминиевыми шинами прямоугольного сечения или коробчатого сечения. Соединение от ГРУ до выводов тра-ра связи осуществляется шинным мостом, гибким подвесным токопроводом.
Токоведущие части в РУ 35 кВ и выше обычно выполняются сталеалюминевыми проводами АС. В некоторых конструкциях ОРУ часть или вся ошиновка может выполняться алюминиевыми трубами.
В ЗРУ 6-10 кВ ошиновка и сборные шины выполняюся жесткими АС шинами. Медные шины из-за высокой стоимости не применяются даже при больших токовых нагрузках.
При токах до 3 кА применяются однополюсные и двухполюсные шины. При больших токах рекомендуются шины коробчатого сечения, т.к. они обеспечивают меньшие потери от эффекта близости и поверхностного эффекта, а так же лучшего уровня охлаждения.
Шинодержатели с помощью которых шины закреплены на изоляторах допускают продольное смещение шин при их удлинении вследствие нагрева. При большой длине шин устанавливаются компенсаторы из тонких полосок того же материала что и шины.
Соединение шин по длине обычно осуществляется сваркой.
В РУ 35кВ и выше применяются гибкие шины, выполненные проводами АС. Гибкие токопроводы для соединения генераторов трансформаторов с РУ 6-10 кВ выполняются пучком проводов, закрепленных по окружности в кольцах обоймах. Два провода из пуча сталеалюминевые несут в основном мех. Нагрузку от собственной массы, гололеда и ветра. Сечение отдельных проводов в пучке рекомендуется выбирать как можно большим (500-600 мм2), т.к. это уменьшает число проводов и стоимость токопровода.
Гибкие провода применяются для соединения блочных трансформаторов с ОРУ.
На подстанциях соединение силового трансформатора с РУ 6-10 кВ м. выполняться шинным мостом. Жесткие шины крепятся на штыревых изоляторах, установленных на Me и ж.б. конструкциях. Достоинство такого соединения – простота, а при небольшой длине – надежность и экономичность. С увеличением длины шинного моста, увеличивается кол-во изоляторов, возрастает стоимость и снижается надежность. Это привело к тому что на ТЭС открытые
шинные мосты обычно не применяют.
Пофазно экранированные токопроводы. Токоведущие шины каждой фазы закреплены в заземленном кожухе (экране) с помощью изоляторов. Кожух выполнен из АС во избежание силового нагрева вихревыми токами, которые возникают при воздействии магнитного потока, созданного током нагрузки. Закрытое исполнение проводов каждой фазы обеспечивает высокую надежность, т.к. практически исключаются межфазные КЗ на участке от генератора до повышающего трансформатора. Несмотря на более высокую стоимость по сравнению с гибкими связями, комплектные токопроводы рекомендуется применять для соединения генераторов 60 кВт и выше с трансформаторами. Для генераторов до 200 кВт комплектные токопроводы применяют, или блочный трансформатор удален от стены турбинного отделения не более чем на 30 м. Комплектный пофазный токопровод применяется так же для генераторов 60 и 100 МВт, работающих на сборные шины, в пределах турбинного отделения. М/у турбинным отделением ГРУ соединение выполняется гибким токопроводом.
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 56; Нарушение авторских прав
§
Коротким замыканием (КЗ) называется нарушение нормальной работы электрической установки, вызванное замыканием фаз между собой, а также замыканием фаз на землю в сетях с глухозаземленными нейтралями.
Причинами КЗ обычно являются нарушения изоляции, вызванные ее механическими повреждениями, старением, набросами посторонних тел на провода линий электропередачи, прямыми ударами молнии, перенапряжениями, неудовлетворительным уходом за оборудованием. Часто причиной повреждений в электроустановках, сопровождающихся короткими замыканиями являются неправильные действия обслуживающего персонала.
При КЗ токи в поврежденных фазах увеличиваются в несколько раз по сравнению с их нормальным значением, а напряжения снижаются, особенно вблизи места повреждения. Протекание больших токов КЗ вызывает повышенный нагрев проводников, а это ведет к увеличению потерь электроэнергии, ускоряет старение и разрушение изоляции, может привести к потере механической прочности токоведущих частей и электрических аппаратов.
Снижение уровня напряжения при КЗ в сети ведет к уменьшению вращающего момента электродвигателей, их торможению, снижению производительности и даже к полному останову. Резкое снижение напряжения при КЗ может привести к нарушению устойчивости параллельной работы генераторов электростанций и частей электрической системы, возникновению системных аварий.
Важным фактором является относительная частота возникновения различных видов K3. По усредненным данным она составляет, %: трехфазные — 5; двухфазные — 10; однофазные — 65; двухфазные K3 на землю — 20.
Иногда один вид замыканий переходит в другой (например, в кабельных линиях 6 — 10 кВ замыкание одной фазы на землю часто переходит в междуфазные K3).
Как правило, в месте K3 возникает электрическая дуга, которая образует вместе с сопротивлениями элементов пути тока K3 переходное сопротивление. Иногда возникают металлические K3 без переходного сопротивления.
Для обеспечения надежной работы энергосистем и предотвращения повреждений оборудования при K3 необходимо быстро отключать поврежденный участок, что достигается применением устройств релейной защиты с минимальными выдержками времени и быстродействующих отключающих аппаратов (выключателей). Немаловажную роль играют устройства АРВ и быстродействующей форсировки возбуждения (УБФ) синхронных генераторов, которые увеличивают ток возбуждения синхронных генераторов при коротких замыканиях, благодаря чему меньше понижается напряжение в различных звеньях сети, а после отключения K3 напряжение быстрее восстанавливается до нормального.
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 38; Нарушение авторских прав
§
1.Метод последовательного и параллельного соединения проводников.
2.Преобразования «звезда» в «треугольник» и наоборот.
3.Метод перегиба/наложения: если схема симметрична онтносительно какой-то оси, то её можно перегнуть по этой оси, сложив параллельно сопротивления , которые накладываются друг на друга.
4.Метод коэффициентов участия. Если в схеме необходимо несколько генераторных ветвей перенести в т. КЗ, то применяют этот метод, который заключается в следующем:
1) Определяют эквивалентное сопротивление, сложив параллельно переносимые сопротивления: Хэкв=Х1|Х2|Х3
2) Определяют результирующее сопротивление, сложив последовательно Хэкв и то сопротивление, через которое нужно перепрыгнуть: Хрез=Х1 Хэкв
3) Определяют коэффициенты участия, разделив Хэкв на каждое переносимое сопротивление:
СG1=Хэкв/Х2,
СG2=Хэкв/Х3,
СG3=Хэкв/Х4.
4) Проверяют правильность сделанных преобразоваий: СG1 СG2 СG3=1
5) Определяют переносимые в т. КЗ сопротивления, разделив Хрез на каждый коэффициент участия:Х5=Хэкв/СG1,Х6=Хэкв/СG2,Х7=Хэкв/СG3.
При КЗ в системе собственных нужд электростанций существенное влияние на характер процесса и значение тока КЗ оказывают двигатели, включенные вблизи места повреждения. Наиболее существенно это проявляется в сетях собственных нужд (с.н.) 6 кВ крупных ТЭС и АЭС. Для привода механизмов с.н. применяют в основном асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. При близком КЗ напряжение на выводах двигателей снижается и оказывается меньше их ЭДС. Электродвигатели переходят в режим генератора, посылающего ток в место повреждения. Синхронные двигатели тоже подпитывают место КЗ.
Расчет токов при K3 на сборных шинах собственных нужд электростанций производится в следующей последовательности.
1. На основании исходных данных составляется расчетная схема электроустановки.
2. Составляется схема замещения для определения токов K3 от внешних источников (энергосистемы, включая электростанцию) и определяется результирующее сопротивление их до т. КЗ, а затем рассчитываются составляющие тока КЗ Iп0С=IпtС, iat, iудС со стороны системы.
1.Определяется суммарная номинальная мощность всех электродвигателей , подключенных к системе сборных шин с.н. 6 кВ, где рассматривается K3. Рассчитывается начальное значение периодической составляющей тока двигателей
или если рассматривается КЗ за ТСН с расщепленной обмоткой НН.
2.Определяется периодическая составляющая тока КЗ от двигателей в момент
3.Рассчитывается апериодическая составляющая тока КЗ от двигателей в момент :
4.Находится ударный ток КЗ от двигателей:
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 10; Нарушение авторских прав
§
Рост генераторных мощностей современных энергосистем, создание мощных энергообъединений, рост мощностей нагрузок приводят с одной стороны к росту электровооруженности и производительности труда, к повышению надежности и устойчивости электроснабжения, а с другой стороны — к существенному повышению уровней токов КЗ.
В настоящее время разработан комплекс мер, который позволяет регулировать уровни токов к. з., ограничивать их при развитии электроустановок. Однако применение таких средств не является самоцелью и оправданно только после специального технико-экономического обоснования.
Наиболее распространенными и действенными способами ограничения токов КЗ являются: секционирование электрических сетей; установка токоограничивающих реакторов, широкое использование трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напряжения.
Первый способ является эффективным средством, которое позволяет уменьшить уровни токов КЗ в реальных электрических сетях в 1,5—2 раза. Решение о секционировании также должно приниматься после специального технико-экономического обоснования.
В распределительных сетях 10кВ и ниже широко применяется раздельная работа секций шин, питающихся от различных трансформаторов подстанции.Основной причиной, определяющей такой режим работы, является требование снижения токов КЗ, хотя и в этом случае отказ от непосредственной параллельной работы трансформаторов имеет свои отрицательные последствия: разные уровни напряжения по секциям, неравномерная загрузка трансформаторов и т. п.
При мощности понижающего трансформатора 25 MBА и выше применяют расщепление обмотки низшего напряжения на две, что позволяет увеличить сопротивление такого трансформатора в режиме КЗ примерно в 2 раза по сравнению с трансформатором без расщепления обмотки.
К специальным техническим средствам ограничения токов КЗ в первую очередь относятся токоограничивающие реакторы. Реакторы служат для ограничения токов КЗ в мощных электроустановках, а также позволяют поддерживать на шинах определенный уровень напряжения при повреждениях за реакторами. Токоограничивающие реакторы применяются на станциях типа ТЭЦ:
а) между секциями ГРУ (секционные реакторы) — реактор LRK на рис а;
б) для питания местных потребителей от сборных шин ГРУ (линейные LR1 или групповые LR2 реакторы) — рис. а;
в) для питания местных потребителей от блочных ТЭЦ через реактированные отпайки — рис. б.
Допустимая потеря напряжения в реакторе обычно не превышает 1,5—2%. Ограничений по потере
напряжения в нормальном режиме работы нет в случае секционного реактора, поэтому его сопротивление может быть большим.
Наряду с рассмотренными выше реакторами обычной конструкции в электроустановках находят применение сдвоенные реакторы. Конструктивно они подобны обычным реакторам, но от средней точки обмотки имеется дополнительный вывод. В случае применения сдвоенных реакторов источник может быть присоединен к средней точке, а потребители — к крайним, или наоборот. Преимуществом сдвоенного реактора является то, что в зависимости от схемы включения и направления токов в обмотках индуктивное сопротивление его может увеличиваться или уменьшаться. Это свойство сдвоенного реактора обычно используется для уменьшения падения напряжения в нормальном режиме и ограничения токов при КЗ. Особенности сдвоенного реактора определяются наличием магнитной связи между ветвями каждой фазы. За счет взаимной индуктивности потеря напряжения в сдвоенном реакторе меньше, чем в случае обычного реактора с таким же индуктивным сопротивлением. Это обстоятельство позволяет эффективно использовать сдвоенный реактор в качестве группового. При использовании сдвоенного реактора по схеме когда к концам катушки реактора подключаются генераторы, а к середине – потребитель,выявляется дополнительное его свойство. При КЗ на выводах генератора 1ток от генератора 2протекает по ветвям в одном направлении. Взаимная индуктивность ветвей действует здесь согласно с собственной индуктивностью обмоток, обеспечивая значительный токоограничивающий эффект.
Реакторы выбирают по номинальному напряжению, номинальному току и номинальному индуктивному сопротивлению. Номинальное напряжение выбирают в соответствии с номинальным напряжением установки. Допускается использование реакторов в электроустановках с номинальным напряжением, меньшим номинального напряжения реакторов. Номинальный ток реактора Iном ≥ Imax. Индуктивное сопротивление реактора определяют, исходя из условий ограничения тока КЗ до заданного уровня. В большинстве случаев уровень ограничения тока КЗ определяется по коммутационной способности выключателей, намечаемых к установке или установленных в данной точке сети.
Как правило, первоначально известно начальное значение периодического тока КЗ Iп.о которое с помощью реактора необходимо уменьшить до требуемого уровня. По значению Iном. откл. определяется начальное значение периодической составляющей тока КЗ, при котором обеспечивается коммутационная способность выключателя. Для упрощения обычно принимают Iп.о, треб. = Iном. откл.
Результирующее сопротивление, Ом, цепи К.З. до установки реактора можно определить по выражению
Требуемое сопротивление цепи К.З. для обеспечения Iп.о.треб :
Разность полученных значений сопротивлений дает требуемое сопротивление реактора
Далее по каталожным и справочным данным данным выбирают тип реактора с ближайшим большим индуктивным сопротивлением.
Фактическое значение тока при к.з. за реактором определяется следующим образом.
Вычисляется значение результирующего сопротивления цепи к.з. с учетом реактора:
а затем определяется начальное значение периодической составляющей тока к.з.
Выбранный реактор следует проверить на электродинамическую и термическую стойкость при протекании через него тока КЗ. Электродинамическая стойкость реактора гарантируется при соблюдении следующего условия: imax ≥ iуд , где iуд – ударный ток при трехфазном КЗ за реактором; imax – ток электродинамической стойкости реактора. Термическая стойкость реактора характеризуется временем термической стойкости и током термической стойкости: Втер = Iт2tт ≥ Вк , где Вк — расчетный тепловой импульс тока при КЗ за реактором.
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 34; Нарушение авторских прав
§
Трансформаторы на ТЭЦ.
Трансформаторы связи.
Мощность, передаваемая через трансформатор, определяется с учетом различных значений cosf генераторов, нагрузки и потребителей собственных нужд:
,
где , — суммарные активная и реактивная мощности генераторов, присоединенных к сборным шинам; Рн,Qн — активная и реактивная нагрузки на генераторном напряжении; Рс.н,Qc.н — активная и реактивная нагрузки собственных нужд.
Передаваемая через трансформатор связи мощность изменяется в зависимости от режима работы генераторов и графика нагрузки потребителей. Эту мощность можно определить на основании суточного графика выработки мощности генераторами и графиков нагрузки потребителей и собственных нужд ТЭЦ. При отсутствии таких графиков определяют мощность, передаваемую через трансформатор, в трех режимах: в режиме минимальных нагрузок, подставляя в формулу Pн min,Qн min, находят S1расч;
в режиме максимальных нагрузок Pн max,Qн max находят S2расч в аварийном режиме при отключении самого мощного генератора (изменяется величина ) находят S3расч;.
По наибольшей расчетной нагрузке определяется мощность трансформатора связи. При установке двух трансформаторов
, где kпг — коэффициент допустимой перегрузки трансформаторов.
Блочные трансформаторы.
, где n – кол-во блоков, от которых осуществляется отпайка на потребителей 6, 10 кВ.
Трансформаторы на КЭС,ГЭС.
Трансформаторы связи.
Связь между распределительными устройствами разного напряжения осуществляется обычно с помощью автотрансформаторов, применение которых обусловлено рядом преимуществ.
Мощность автотрансформаторов выбирается по максимальному перетоку между распределительными устройствами высшего и среднего напряжения, который определяется по наиболее тяжелому режиму.
Переток мощности через автотрансформаторы связи определяется выражением
где , — активная и реактивная мощности генераторов, присоединенных к сборным шинам; Рс.н,Qc.н — активная и реактивная нагрузки собственных нужд блоков, присоединенных к шинам СН; РС,QС — активная и реактивная нагрузки на шинах СН;.
Расчетная мощность определяется для трех режимов: максимальная, минимальная нагрузка СН и отключение энергоблока, присоединенного к шинам СН при максимальной нагрузке потребителей. По наибольшей расчетной мощности выбирается номинальная мощность автотрансформатора с учетом допустимой перегрузки.
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 11; Нарушение авторских прав
§
У воздушных линий (ВЛ) основной изоляций служит атмосферный воздух, обладающий сравнительно малой электропрочностью изоляционные расстояния ВЛ высоки. На проводах линии при Uраб может возникать коронный разряд. В районах с загрязненной атмосферной изоляция ВЛ(гирлянд)существенно снижается и м/б перекрыта под воздействием рабочего напряжения.
Особенностью ВЛ является их подверженность грозовым разрядом, которое даже при надлежащей грозозащите ВЛ могут , с некоторой вероятностью, вызывать перекрытия изоляции.С др. стороны,разряды на изоляции ВЛ обычно не связаны с необратимыми повреждениями изоляции и нормальная работа ВЛ легко восстанавливается АПВ.
Линии электропередачи монтируются на металлических,ж/б,деревянных и смешанного типа опорах.В отношении изоляционных х/к мет-х и ж/б опоры вполне равноценны.Линии с ВН (330кВ и выше) строятся почти исключительно на мет-х опорах.Для линии-110кВ и ниже также широко применяются деревянные.На линии с ВН наиболее распростр.портальные опоры с горизонт. расположением проводов.Изоляция на опорах сост. из гирлянд изоляторов,поддерживающих провода,и промежутков между проводами и телом опоры или оттяжками.
На линиях напряжением до 220кВ наиболее распространены одностоечные опоры с вертикальным располож. проводов .
Материал используемый для изготовления изоляторов должен обладать высокой электр. и мех. прочностью.Практически применяются два материала:электротехнический фарфор и закаленное стекло. Фарфор обладает высокой изоляц-ми св-ми , допускает большие нагрузки на сжатие, недост. прочен при изгибающих и растягивающих нагрузках.
Стекло также обладает выс-ми изоляц-ми св-ми.В конструктивном отношении линейные изоляторы подразделяются на штыревые и подвесные. Штыревые обычно прим-ся на линиях до 10кВ и более редких случаях-на линиях 20-30кВ.Подвесные изоляторы обычно применяются на линиях 35кВ и выше и иногда на линиях более низких напряжений
Подвесные изоляторы:
-тарелочные;
-стержневые.
На линиях 35кВ и выше подвесные изоляторы соединяются в гирлянды. Благодаря шарнирному соед-ю изоляторов вся гирлянда приобретает гибкость , которая способ-ет уменьшению нагрузок на изол. при значительных ветровых отклонениях и обрывах проводов.
Гирлянды выполняются поддерживающими на промеж,опорах и натяжными на анкерных, угловых и концевых опорах.В натяжных гирляндах изоляторы
располож. горизонтально. При подвеске особо тяжелых проводов применяется сдвоенные или даже строенные гирлянды.
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 14; Нарушение авторских прав
§
а)Уровни изоляции ПС –го оборудования.
Уровни изоляции ПС –го оборудования координируются с воздействующими на нее грозовыми и внутр.,в частности, коммутационными перенапряжениями макс.рабочим напряжением.Грозовые и внутр. Перенапряжения ограничиваются по амплитуде вентильными разрядниками(РВ),которые являются основным аппаратом защиты подстанционной изоляции.
б) Станционно-аппаратные изоляторы.
На станциях и ПС-х, кроме изоляции линейного типа, используемых для монтажа ошиновки в ОРУ применяются изоляторы, которые можно объединить под общим названием станцинно-аппаратных.Эти изоляции можно разделить на 2 основных вида: опорные и проходные.Опорные изоляции используются для крепления шин ЗРУ и ОРУ в аппаратах,например,в качестве опорно изолирующих конструкций разъединителей.Проходные изоляторы используются в ЗРУ для прохода токопроводов ч/з стены, а в трансформаторах и аппаратах-для ввода напряжения в металл.бак(также изоляции поэтому часто называются вводами) Опорные изоляции обычно выполняются фарфоровыми в конструкциях проходных изоляторов .Обычно применяется фарфор масло-баръерная или бумажно-масляная изоляции.
Конструктивные опорные изоляторы выполняются стержневыми и штыревыми.
Стержневые.Фарфоровый стержень служит не только для изоляции , но и в качестве основного опорного элемента,армировочные детали служат только для крепления фарфорового стержня.
Штыревые.В этих изоляциях механическая жесткость всей конструкции создает стальной штырь на который насаживаются фарфоровые элементы.Для штыревых изоляторов открытой установки характерны сильно развитые ребра.На напряжениях 110кВ и выше применяются колонки из штыревых изоляторов.
Проходные изоляторы маркируются не только по номин-му напряжению,но и по номин-му току стержня.По исполнению изоляции различают проходные изоляторы фарфоровые,
бумажно-бакелитовые,маслобаръерные и бумажно-масляные.Первые два типа в основном применяются на напряжения до 35кВ включительно; остальные типы – на 110 кВ и выше.
Маслонаполненные(масляно-баръерные проходные изоляторы.На напряжениях 110кВ и выше еще применялись маслонаполненные проходные изоляторы с масляно-баръерной внутренней изоляцией,имеющей высокую электрическую прочность.Барьеры выполняют в виде бумажно-бакелитовых сумматоров,покрытых для выравнивания напряжения металлизированными обкладками,корпус изоляции состоит из двух фарфоровых чехлов(наружный и внутренний),надетых на заземленных фланец.Заполнение всей полости изоляции маслом поддерживается конснрватором.
Проходные изоляторы с бумажно-масляной изоляцией.Очень высокая электропрочность достигается в проходных изоляторах с бумажно-масляной изоляцией.На токопровод стержень наматывается бумага,м/у слоями которой закладывается металлизмрованные обмотки.
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 20; Нарушение авторских прав
§
Электроустановки, находящиеся на открытом воздухе, защищаются стержневыми молниеотводами. Для защиты линий, шинных мостов и гибких связей большой протяженности применяют тросовые молниеотводы.
Построение зон защиты молниеотводов показано на рисунках, где h — высота молниеотвода, hx— высота защищаемого объекта (или защищаемый уровень), rх — радиус (или ширина) зоны защиты на высоте hx.
Открытые распределительные устройства обычно защищены несколькими молниеотводами (рис. 38.4). Уровень hxвнутри треугольника или прямоугольника (образованных ближайшими тремя или четырьмя стержневыми молниеотводами) будет защищен, если диаметр D окружности, проходящей через следы молниеотводов (1—3) или диагональ прямоугольника, удовлетворяет условию
D ≤ 8(h-hx)p
Подстанционные здания и сооружения защищаются путем соединения металлической кровли с контуром заземления или, если крыша неметаллическая, посредством сетки из стальной проволоки диаметром не менее 8мм с размером ячейки 5×5 м2, располагаемой на крыше и присоединяемой к заземлению.
Заземление опор линий электропередачи определяется требованиями молниезащиты линий. В линиях на металлических и железобетонных опорах, проходящих по местности с р ≤ 300 Ом ∙ м, необходимые сопротивления заземлителя могут быть обеспечены железобетонными подножниками опор, являющимися естественными заземлителями. Если подножник опоры не обеспечивает необходимое значение сопротивления заземления опоры в данном грунте, то необходимо устройство дополнительного искусственного заземлителя в виде одного или нескольких вертикальных электродов, объединенных горизонтальной полосой или из двух, трех, четырех лучей небольшой длины.
Заземление молниеотводов ОРУ в большинстве случаев производится путем присоединения их к заземлителю подстанции в виде уложенной в грунте сетки, состоящей из горизонтальных полос с шагом 6—10 м, объединяющей дополнительно забитые в случае необходимости вертикальные электроды.
В ОРУ напряжением 220 кВ и выше молниеотводы можно устанавливать на порталах распределительного устройства. Установка молниеотводов на порталах ОРУ напряжением 110, 150 кВ допускается при удельном сопротивлении грунта в грозовой сезон не более 1000 Ом-м при любой площади подстанции. От стоек ОРУ 110 и 150 кВ с молниеотводами должно обеспечиваться растекание тока молнии по магистралям заземления не менее чем в двух-трех направлениях. На расстоянии 3 – 5 м от стойки на каждой магистрали следует иметь по одному вертикальному электроду длиной не менее 5 м.
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 12; Нарушение авторских прав
§
С воздушных линий электропередачи в результате поражения их молнией на подстанции набегают импульсы перенапряжений, имеющие форму:
полного импульса, повторяющего форму тока молнии при ударах в фазный;
короткого импульса при прорыве тросовой защиты или при ударе молнии в вершину опоры линии на металлических или железобетонных опорах с последующим перекрытием линейной изоляции;
срезанного импульса при срабатывании трубчатого разрядника в начале защищенного полхода линии на деревянных опорах.
Защита электрооборудования подстанцией осуществляется вентильными разрядниками (РВ), а также нелинейными ограничителями перенапряжений (ОПН). Характеристики РВ и возможные импульсные перенапряжения Uиз. на изоляции подстанции связаны соотношением
Uиз.≤ UД = Uост ΔUK(*)
где (UД — импульсное напряжение, допустимое для подстанционного оборудования; Uост— остающееся напряжение на РВ при токе координации; ΔUK— координационный интервал, который учитывает повышение напряжения на защищаемом оборудовании по отношению к напряжению на РВ, зависящее от их взаимного удаления и от крутизны фронта набегающего импульса.
Для выполнения условия (*) требуются специальные меры для уменьшения вероятности набегания на подстанцию импульса грозового происхождения, имеющего крутизну фронта выше допустимого значения ад, которое находится путем расчета на ЭВМ или экспериментально с применением анализаторов грозозащиты. В качестве таких мер регламентируются расстояния между РВ и защищаемым оборудованием и длина защищенного подхода к подстанции (называемого также опасной зоной).
Типовая схема защиты от набегающих с линий электропередачи импульсов грозовых перенапряжений приведена на рис. 38.1 Линии на деревянных опорах в пределах защищенного подхода оснащаются тросами. В начале подхода к подстанции устанавливается трубчатый разрядник, который служит для ограничения амплитуды импульса, проходящего к подстанции, и одновременно для защиты изоляции опоры, ослабленной заземляющими спусками от тросов. Если линия защищена тросами по всей длине, то в пределах опасной зоны снижают сопротивления заземления опор и уменьшают защитные углы на опорах. Особое внимание должно уделяться грозозащите подстанций, находящихся в местности с высоким удельным сопротивлением грунта, особенно в районах Крайнего Севера. Для повышения надежности защиты таких подстанций применяется прокладка на подходе линии металлических полос в земле, соединяющих заземлители опор (устройство противовесов); специальные схемы грозозащиты с выносом РВ или ОПН с подстанции на линию (каскадный принцип грозозащиты).
Каскадный принцип грозозащиты базируется на включении РВ или ОПН на подходе линии. На отходящих линиях устанавливаются разрядники РВЛ (линейные), а на сборных шинах — РВШ (шинные) (рис. 38.12).
Для грозозащиты тупиковых и в ряде случаев проходных подстанций, имеющих небольшие размеры, РВЛ можно установить вблизи первой или второй опоры линии, причем его заземление желательно присоединитьк общему заземлителю ПС через тросы или противовесы.
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 15; Нарушение авторских прав
§
Для зашиты изоляционных конструкций РУ от грозовых и коммутационных перенапряжений применяются разрядники и нелинейные ограничители перенапряжений.
Простейшим типом разрядника является искровой промежуток, состоящий из двух электродов, один из которых подсоединяется к защищаемому объекту, а второй — к заземлителю. Искровой промежуток пробивается при появлении на нем напряжения, превышающего его импульсное разрядное напряжение. Искровой промежуток срезает волну перенапряжения, приходящую с линии, и тем самым защищает оборудование электроустановки от пробоя или перекрытия. Однако разрядная характеристика искрового промежутка весьма нестабильна: она зависит как от состояния электродов, так и от внешних атмосферных условий. Основным средством защиты от грозовых перенапряжений являются грозозащитные разрядники. В энергосистемах используются разрядники двух типов: трубчатые и вентильные. Первые просты по конструкции и относительно дешевы. Они устанавливаются на линиях, на подходах к подстанциям и используются для защиты изоляции линий электропередачи. Вторые являются более сложным, более совершенным, но и более дорогим аппаратом. Они используются для защиты подстанционной изоляции. Трубчатый разрядник состоит из газогенерирующей трубки, внутреннего дугогасящего промежутка и внешнего искрового промежутка. При срабатывании разрядник пропускает не только импульсный ток перенапряжения, но и сопровождающий ток промышленной частоты. Разрядник должен быть способен погасить дугу во внутреннем промежутке при прохождении сопровождающего тока через нуль. Недостатком трубчатых разрядников является наличие нижнего и верхнего пределов сопровождающего тока, ограничивающих область падежного гашения дуги. Одним из основных недостатков вентильных разрядников является высокое значение коэффициента нелинейности материалов. Поэтому значительный прогресс был достигнут после разработки новых материалов с малым коэффициентом нелинейности. Это позволило разработать аппараты защиты без искровых промежутков. Такие аппараты получили наименование нелинейных ограничителей перенапряжений ОПН.
Основными элементами ОПН являются фарфоровый корпус 2, фланцы 4, имеющие устройство 3, обеспечивающее герметичность, наружный тороидальный экран 6 с держателями 5, обеспечивающий выравнивание распределения напряжения по варисторам 7. Варисторы имеют внутреннюю полость, служащую для сброса избыточного давления при аварийном перекрытии через клапан взрывобезопасности 3. Тепловая прослойка 8, передающая избыток теплоты от варисторов на корпус, одновременно используется для крепления варисторов 7. В последнее время для изготовления корпусов ОПН стали применять полимерные материалы, например стеклопластик, что позволяет существенно снизить массу аппаратов и упростить конструкцию ОПН.
Ограничитель подсоединен к сети в течение всего срока службы. Поэтому через варисторы непрерывно протекает ток. Ограничитель сохраняет работоспособность до тех пор, пока не нарушится тепловое равновесие аппарата.
1. Техн процесс получ эл энергии на КЭС
2. Техн процесс получ эле энергии на ТЭЦ
3. Техн проц получ эл энерг на ГЭС, ГАЭС
4. Техн проц получ эл энергии на АЭС
5. Нетрадиц. ист. получения эл энергии
6. Парогазовые установки
7. Газотурбинные электростанции
8. Различие между КЭС и ТЭЦ
9. Синхр генер: констр, принц действ, параметры.
10. Сист охлажд синхронных генераторов.
11. Сист возбужд синхронных генераторов.
12. АРВ. Работа систем УК, УБФ, УЭМК
13. АГП
14. Параллельная работа СГ.
15. Силовые транс: назнач, принцип действия, конструкция, параметры.
16. Сист охлажд трансформаторов и AT
17. Особенн констр AT. Параметры AT.
18. Регулир напряж трансформ и AT.
19. Допуст перегрузки трансформ и AT.
20. Способы гашен дуги пост и перемен тока в выключателях ВН.
21. Выкл ВН. Требов к выкл ВН. Параметры выключателей.
22. Разъед внутрен и наружн установки. Конструкция, параметры, назначение.
23. Отделители и короткозамыкатели. Конструкция, параметры, назначение.
24. Измерительные ТА: Назначение, погрешн, векторная диаграмма ТА.
25. Измерительные TV. Назначение, погрешности, векторная диаграмма
26. Первичные схемы эл. станций и п/с. Треб к схемам. Критерии выбора схем.
27. Структура схемы эл. станций и п/с.
28. Схемы п/с с одной секц системой шин.
29. Схемы ТЭЦ с одной секц системой шин.
30. Схемы ТЭЦ с двумя системами шин.
31. Упрощенные схемы РУ 35-220 кВ
32. Схема с 1 секц. СШ и ОСШ
33. Схема с 2 раб. СШ и ОСШ
34. Схемы 3/2, 4/3
35. Схемы пит собств нужд КЭС, блочных ТЭЦ. Выбор источников питания СН.
36. Схемы пит собств нужд ТЭЦ, блочных ТЭЦ. Выбор ист питания СН.
37. Схемы питания собственных нужд ПС. Выбор источников питания СН.
38. ОРУ. Требования ПУЭ к ОРУ.
39. ЗРУ. Требования ПУЭ к ЗРУ.
40. КРУ, КРУН, Требования ПУЭ к КРУ, КРУН.
41. Выбор выключателей и разъединителей.
42. Выбор измерительных ТТ.
43. Выбор измерительных ТН.
44. Типы проводников, применяемых на эл. станциях и п/с. Констр гибких токопроводов,
45. Причины, виды и последствия КЗ. Токи, определяемые в расчетах.
46. Назначение и порядок расчета симметр токов КЗ. Допущения при расчетах.
47. Способы преобразования схем замещения. Особенн расчета токов КЗ в системе с.н. эл.станций
48. Способы ограничения токов КЗ. Выбор реакторов. Особен сдвоенных реакторов.
49. Выбор блочных трансф и трансформ связи на электростанциях и подстанциях.
50. Метод приведенных затрат при технико-экономическом сравнении вариантов.
51. Виды эл изоляции электрооборудования
52. Изоляция воздушных линий электропередач
53. Молниезащита воздушных линий
54. Изоляция эл станций и подстанций
55. Изоляция эл закрытых и открытых РУ
56. Элегазовая изоляция, достоин и недостатки
57. Защита оборудования станций и подстанций от прямых ударов молнии
58. Защита изоляции электрооборудования от набегающих волн.
59. Конструкция разрядников и ограничителей перенапряжения
Дата добавления: 2022-04-16; просмотров: 17; Нарушение авторских прав