Áramkorlátozók és ívelnyomó reaktorok támogatása

Az áramkorlátozó reaktorokat úgy tervezték, hogy korlátozzák a rövidzárlati áramokat és fenntartsák a gyűjtősín feszültség egy bizonyos szintjét a reaktorok mögötti hiba esetén.

A reaktorokat az alállomásokon főként 6-10 kV-os hálózatokhoz, ritkábban 35 kV-os hálózatokhoz használják. A reaktor egy mag nélküli tekercs, induktív ellenállása nem függ az átfolyó áramtól. Egy ilyen induktivitás a háromfázisú hálózat minden fázisában szerepel. A reaktor induktív ellenállása függ a fordulatok számától, méretétől, a fázisok egymáshoz viszonyított helyzetétől és a köztük lévő távolságoktól. Az induktív ellenállást ohmban mérik.

Normál körülmények között, amikor a terhelési áram áthalad a reaktoron, a reaktor feszültségvesztesége nem haladja meg az 1,5-2%-ot. Azonban, amikor a rövidzárlati áram folyik, a reaktor feszültségesése meredeken megnő. Ebben az esetben az alállomási buszok a reaktor felé tartó maradék feszültségének legalább a névleges feszültség 70%-ának kell lennie.Ez szükséges az alállomási buszokhoz csatlakozó többi felhasználó stabil működésének fenntartásához. A reaktor aktív ellenállása kicsi, ezért a reaktor aktív teljesítményvesztesége a normál üzemmódban a reaktoron áthaladó teljesítmény 0,1-0,2%-a.

A kapcsolási ponton különbséget tesznek a sínszakaszok közé kapcsolt lineáris és szekcionált reaktorok között. A lineáris reaktorok viszont egyediek lehetnek (1. ábra, a) - egy vonalhoz és csoporthoz (1. ábra, b) - több vonalhoz. A kialakítás megkülönbözteti az egy- és kétreaktort (1. ábra, c).

A reaktortekercsek általában sodrott szigetelt huzalból készülnek - rézből vagy alumíniumból. 630 A és nagyobb névleges áramok esetén a reaktor tekercselése több párhuzamos ágból áll. A reaktor gyártása során a tekercseket egy speciális keretre tekercselik, majd betonnal öntik, ami megakadályozza a fordulatok elmozdulását az elektrodinamikai erők hatására, amikor rövidzárlati áramok áramlanak. A reaktor beton része festett, hogy megakadályozza a nedvesség behatolását. A szabadban elhelyezett reaktorokat speciális impregnálással végzik.

Rizs. 1. Az áramkorlátozó reaktorok felvételének sémája: a – egyedi reaktor egy vezetékhez; b – csoportos blokkreaktor; egy csoport kettős reaktorával

A különböző fázisú reaktorok egymástól és a földelt szerkezetektől való elkülönítésére porcelán szigetelőkre szerelik őket.

Az egyreaktorok mellett a kettős reaktorok is alkalmazásra találtak. Az egyreaktorokkal ellentétben a kettős reaktoroknak fázisonként két tekercselése (két láb) van. A tekercsek egy forgásirányúak.A reaktor leágazásai azonos áramerősségre készültek és azonos induktivitással rendelkeznek. Egy áramforrás (általában egy transzformátor) csatlakozik a közös kapocshoz, és egy terhelés csatlakozik az elágazó kapcsokhoz.

A reaktorfázis ágai között induktív csatolás van, amelyet M kölcsönös induktivitás jellemez. Normál üzemmódban, amikor mindkét ágban megközelítőleg egyenlő áram folyik, a kettős reaktorban a kölcsönös indukció miatti feszültségveszteség kisebb, mint egy hagyományos reaktorban, ugyanaz az induktivitás ellenállása. Ez a körülmény lehetővé teszi a kettős reaktor hatékony alkalmazását szakaszos reaktorként.

A reaktor egyik ágában bekövetkező rövidzárlat esetén az ebben az ágban az áram sokkal nagyobb lesz, mint a másik sértetlen ágban, ilyenkor a kölcsönös indukció hatása csökken, és a zárlati áramot korlátozó hatása csökken. főként a reaktorágon belüli induktív ellenállás határozza meg.

A reaktorok működése során azokat ellenőrzik. Az ellenőrzés során figyelemmel kell lenni az érintkezők állapotára a buszok csatlakozási pontjain a reaktortekercsekkel az elsötétült színek, az indikátor hőfóliák, a tekercsszigetelés állapota és a menetek deformációjának megléte, a porosodás mértékére és a tartószigetelők és azok megerősítésének sértetlenségére, a beton- és lakkbevonat állapotára.

A beton átnedvesedése, ellenállásának csökkenése különösen veszélyes rövidzárlat és túlfeszültség esetén a hálózatban az esetleges átfedések és a reaktortekercsek tönkremenetele miatt. Normál üzemi körülmények között a reaktortekercsek szigetelési ellenállásának a földhöz képest legalább 0,1 MΩ-nak kell lennie.Ellenőrzik a reaktorok hűtő- (szellőztető) rendszereinek működőképességét. Ha a szellőzés meghibásodását észlelik, intézkedéseket kell tenni a terhelés csökkentésére. A reaktorok túlterhelése nem megengedett.

Ív elnyomó reaktorok.

Az egyik leggyakoribb hiba az elektromos hálózatban az elektromos berendezések feszültség alatt álló részeinek földelése. A 6-35 kV-os hálózatokban ez a fajta kár az összes kár legalább 75%-át teszi ki. Záráskor; leválasztott nullával üzemelő háromfázisú elektromos hálózat egyik fázisának (2. ábra) földelésére a sérült C fázis talajhoz viszonyított feszültsége nulla lesz, a másik két A és B fázis növekszik 1,73-szoros (hálózati feszültségig). Ezt a feszültségváltó szekunder tekercsében található szigetelésfigyelő voltmérőkkel lehet felügyelni.

Rizs. 2. Fázis-földzárlat háromfázisú elektromos hálózatban kapacitív áramok kompenzálásával: 1-es teljesítményváltó tekercselése; 2 — feszültségváltó; 3 — ívelnyomó reaktor; H – feszültségrelé

A sérült C fázis földelési ponton átfolyó árama megegyezik az A és B fázis áramainak geometriai összegével:

ahol: Ic – földzárlati áram, A; Uf – hálózati fázisfeszültség, V; ω = 2πf-szögfrekvencia, s-1; C0 a fáziskapacitás a földhöz viszonyítva, egységnyi vezetékhosszra vonatkoztatva, μF / km; L a hálózat hossza, km.

A képletből látható, hogy minél nagyobb a hálózat hossza, annál nagyobb a földzárlati áram értéke.

A fázis és a test közötti hiba szigetelt nullával rendelkező hálózatban nem zavarja a fogyasztók működését, mivel a vonali feszültségek szimmetriája megmarad.Nagy IC-áramok esetén a földzárlatokat megszakító ív megjelenése kísérheti a hiba helyén. Ez a jelenség pedig oda vezet, hogy (2,2-3,2) Uf-ig terjedő túlfeszültségek jelennek meg a hálózatban.

A hálózat meggyengült szigetelése esetén az ilyen túlfeszültségek a szigetelés meghibásodását és fázis-fáziszárlatot okozhatnak. Ezenkívül a földzárlatból eredő elektromos ív termikus ionizáló hatása fázis-fáziszárlatok kialakulásának veszélyét okozza.

Figyelembe véve a földzárlat veszélyét egy leválasztott nullával rendelkező hálózatban, a kapacitív földzárlati áram kompenzálása ívelnyomó reaktorokkal történik.

A kutatások és az üzemeltetési tapasztalatok azonban azt mutatják, hogy 6, illetve 10 kV-os hálózatokban még a 20, illetve 15 A-t elérő kapacitív földzárlati áramok mellett is célszerű ívelnyomó reaktorokat alkalmazni.

Az ívelnyomó reaktor tekercsén átfolyó áram a semleges előfeszítő feszültség hatására keletkezik. Ez viszont nullánál történik, amikor egy fázis testzárlatra kerül. A reaktorban lévő áram induktív és a kapacitív földzárlati áram ellen irányul. Ily módon az áramot a földzárlat helyén kompenzálják, ami hozzájárul az ív gyors kioltásához. Ilyen körülmények között az antenna- és kábelhálózatok hosszú ideig működhetnek fázis-föld hibával.

Az induktivitás változása az ívelnyomó reaktor kialakításától függően a tekercságak átkapcsolásával, a mágneses rendszer résének változtatásával, a mag egyenárammal történő mozgatásával történik.

A ZROM típusú reaktorokat 6-35 kV feszültségre gyártják.Egy ilyen reaktor tekercsének öt ága van. Egyes villamosenergia-rendszerekben ívelnyomó reaktorokat gyártanak, amelyek induktivitását a mágneses rendszer résének megváltoztatásával változtatják (például KDRM, RZDPOM típusú reaktorok 6-10 kV feszültséghez, 400-1300 kapacitással kVA)

Rizs. 3. RZDPOM típusú (KDRM) ívelnyomó reaktor tekercseinek vázlata: A — X — fő tekercs; a1 — x1 — vezérlőtekercs 220 V; a2 — x2 — jeltekercs 100 V, 1A.

Az NDK-ban, Csehszlovákiában és más országokban gyártott, hasonló típusú ívelnyomó reaktorok elektromos hálózatokban működnek. Szerkezetileg a KDRM, RZDPOM típusú ívelnyomó reaktorok háromfokozatú mágneses áramkörből és három tekercsből állnak: tápegység, vezérlés és jel. A tekercselési diagram az ábrán látható. 3. Minden tekercs a háromfokozatú mágneses áramkör középső lábán található.

Rizs. 4. Az ívelnyomó reaktorok beépítésének vázlatai

A tekercsekkel ellátott mágneses áramkör egy transzformátorolaj tartályba kerül. A középső rúd egy rögzített és két mozgó részből áll, melyek között két állítható légrés van kialakítva.

A táptekercsben az A kivezetés a teljesítménytranszformátor nullapólusához, az X kapocs az áramváltón keresztül földelve van. Az a1 – x1 vezérlőtekercset ívelnyomó reaktor (RNDC) szabályozó csatlakoztatására tervezték.

Az a2-x2 jeltekercs vezérlő- és mérőeszközök csatlakoztatására szolgál. Az ívelnyomó reaktor beállítása automatikusan, elektromos meghajtással történik. A mágneses áramkör mozgó alkatrészeinek mozgásának korlátozása végálláskapcsolókkal történik.ábrán láthatók az ívelnyomó reaktorok kapcsolási rajzai.

ábrán. A 4a. ábra egy univerzális áramkört mutat, amely lehetővé teszi ívelnyomó reaktorok csatlakoztatását bármelyik transzformátorhoz. ábrán. A 4b. ábrán az ívelnyomó reaktorok mindegyike a saját szekciójában található. Az ívelnyomó reaktor teljesítményének kiválasztása az adott gyűjtősínszakasz által szolgáltatott kapacitív hálózati földáram kompenzációja alapján történik.

Az ívelnyomó reaktoron egy szakaszoló van felszerelve, amely leállítja azt a kézi helyreállítás során. Elfogadhatatlan a kapcsoló használata a szakaszoló helyett, mivel az ívelnyomó reaktor hibás leállítása egy kapcsolóval a hálózat földelése során a földelési pont áramának növekedéséhez, a hálózat túlfeszültségéhez, a hálózat károsodásához vezet. a reaktor tekercsének szigetelése, fáziszárlat.

Az ívelnyomók ​​általában a csillag-delta csatlakozási sémával rendelkező transzformátorok nulláihoz csatlakoznak, bár vannak más csatlakozási sémák (a generátorok vagy szinkron kompenzátorok semleges részében).

Azon transzformátorok teljesítményét, amelyeknek nincs terhelése a szekunder tekercsben, és amelyek az íves reaktorok nullához való csatlakoztatására szolgálnak, az ívelnyomó reaktor teljesítményével egyenlőnek kell lenni. Ha az ívelnyomó reaktor transzformátorát is használják a terhelés csatlakoztatására, akkor annak teljesítményét az ívelnyomó reaktor teljesítményének 2-szeresére kell választani.

Az ívelnyomó reaktor beállítása.Ideális esetben úgy is megválasztható, hogy a földzárlati áram teljes mértékben kompenzálva legyen, pl.

ahol Ic és Ip a hálózati földelő kapacitív áramok és az ívelnyomó reaktoráram tényleges értékei.

Az ívelnyomó reaktor ezen beállítását rezonánsnak nevezzük (az áramkörben az áramok rezonanciája lép fel).

A reaktor túlkompenzációval történő szabályozása akkor megengedett, ha

Ebben az esetben a földzárlati áram nem haladhatja meg az 5 A-t és a detuning mértékét

nem haladja meg az 5%-ot. Alulkompenzált ívelnyomó reaktorok konfigurálása kábel- és légvezetékes hálózatokban megengedett, ha a hálózati fáziskapacitások esetleges vészkiegyensúlyozatlansága nem vezet 0,7 Uph-nál nagyobb semleges előfeszítési feszültség megjelenéséhez.

Valós hálózatban (különösen az antennahálózatokban) a fáziskapacitás aszimmetriája mindig van a talajhoz képest, a tartókon lévő vezetők elhelyezkedésétől és a fázisok csatolókondenzátorainak eloszlásától függően. Ez az aszimmetria szimmetrikus feszültség megjelenését okozza a semlegesen. A kiegyensúlyozatlanság feszültsége nem haladhatja meg a 0,75% Uph értéket.

Egy ívelnyomó reaktor beépítése a semlegesbe jelentősen megváltoztatja a semleges és a hálózati fázis potenciálját. A nullaponton U0 nulla előfeszítő feszültség jelenik meg a hálózat aszimmetriája miatt. Hálózati földelés hiányában a nulla eltérési feszültség legfeljebb 0,15 Uph hosszú ideig és 0,30 Uph 1 órán át nem haladhatja meg.

A reaktor rezonáns hangolásával a nulla előfeszítési feszültsége az Uf fázisfeszültséghez hasonló értékeket érhet el.Ez torzítja a fázisfeszültségeket, és még hamis testjelet is generál. Ilyen esetekben az ívelnyomó reaktor mesterséges kioldása lehetővé teszi a semleges előfeszítő feszültség csökkentését.

Az ívelnyomó reaktor rezonancia hangolása továbbra is optimális. És ha ilyen beállítás mellett a semleges eltérési feszültség nagyobb, mint 0,15 Uph, és a kiegyenlítetlenségi feszültség nagyobb, mint 0,75 Uph, további intézkedéseket kell tenni a hálózati fázisok kapacitásának kiegyenlítésére a vezetékek transzponálásával és a csatoló kondenzátorok hálózaton történő újraelosztásával fázisok.

Üzem közben az ívelnyomó reaktorokat ellenőrzik: állandó karbantartó személyzettel rendelkező alállomásokon naponta egyszer, karbantartó személyzet nélküli alállomásokon - legalább havonta egyszer és a hálózat minden földzárlatát követően. A vizsgálat során ügyeljen a szigetelők állapotára, tisztaságára, repedések, forgácsok hiányára, a tömítések állapotára és az olajszivárgás hiányára, valamint az olajszintre a tágulási tartályban; az ívelnyomó busz állapotán, összekötve azt a transzformátor nullapontjával és a földhurokkal.

A reaktor íves rezonanciára való automatikus beállításának hiányában a diszpécser megbízásából az átstrukturálást végzik el, aki a változó hálózati konfigurációtól függően (egy korábban összeállított táblázat szerint) átkapcsolásra utasítja az alállomási kötelességet. az ág a reaktornál.Az ügyeletes, miután megbizonyosodott arról, hogy nincs földelés a hálózatban, lekapcsolja a reaktort, felszereli rá a szükséges leágazást, és megszakítóval bekapcsolja.