Подршка за ограничаваче струје и реакторе за сузбијање лука
Реактори који ограничавају струју су дизајнирани да ограниче струје кратког споја и одржавају одређени ниво напона сабирница у случају квара иза реактора.
Реактори се користе у трафостаницама углавном за мреже 6-10 кВ, ређе за напон 35 кВ. Реактор је калем без језгра, његов индуктивни отпор не зависи од струје која тече. Таква индуктивност је укључена у сваку фазу трофазне мреже. Индуктивни отпор реактора зависи од броја његових окрета, величине, релативног положаја фаза и растојања између њих. Индуктивни отпор се мери у омима.
У нормалним условима, када струја оптерећења пролази кроз реактор, губитак напона у реактору не прелази 1,5-2%. Међутим, када струја кратког споја тече, пад напона у реактору нагло расте. У овом случају, преостали напон трафостанице сабирница до реактора мора бити најмање 70% номиналног напона.Ово је неопходно да би се одржао стабилан рад осталих корисника повезаних на сабирнице трафостанице. Активни отпор реактора је мали, стога губитак активне снаге у реактору износи 0,1–0,2% снаге која пролази кроз реактор у нормалном режиму.
У тачки укључивања прави се разлика између линеарних и секцијских пригушница повезаних између секција сабирница. Заузврат, линеарни реактори могу бити појединачни (слика 1, а) — за једну линију и групни (слика 1, б) — за неколико линија. Дизајн разликује једноструке и двоструке реакторе (слика 1, ц).
Намотаји реактора су обично направљени од изоловане жице - бакра или алуминијума. За називне струје од 630 А и више, намотај реактора се састоји од неколико паралелних грана. У производњи реактора, намотаји се намотају на посебан оквир, а затим се сипају бетоном, који спречава померање завоја под дејством електродинамичких сила када теку струје кратког споја. Бетонски део реактора је обојен како би се спречило продирање влаге. Реактори постављени на отвореном су подвргнути специјалној импрегнацији.
Пиринач. 1. Шеме за укључивање реактора који ограничавају струју: а — појединачни појединачни реактор за један вод; б — групни јединични реактор; са — двоструки реактор групе
За изолацију реактора различитих фаза један од другог и од уземљених конструкција, они се монтирају на порцеланске изолаторе.
Уз појединачне реакторе, примену су нашли и двоструки реактори. За разлику од појединачних реактора, дупли реактори имају два намотаја (два крака) по фази. Намотаји имају један смер окретања.Гране реактора су направљене за исте струје и имају исту индуктивност. Извор напајања (обично трансформатор) је повезан са заједничким терминалом, а оптерећење је прикључено на терминале гране.
Између грана реакторске фазе постоји индуктивна спрега коју карактерише међусобна индуктивност М. У нормалном режиму, када у обе гране теку приближно једнаке струје, губитак напона у двоструком реактору услед међусобне индукције је мањи него у конвенционалном реактору са исти отпор индуктивности. Ова околност омогућава ефикасну употребу двоструког реактора као шаржног реактора.
Код кратког споја у једној од грана реактора струја у овој грани постаје много већа од струје у другој неоштећеној грани.У овом случају се смањује утицај међусобне индукције и ефекат ограничавања струје кратког споја је углавном одређена инхерентним индуктивним отпором на грани реактора.
Током рада реактора они се проверавају. При прегледу се обраћа пажња на стање контаката на местима спајања аутобуса са намотајима реактора према затамњеним бојама, индикаторским термалним филмовима, стању изолације намотаја и присуству деформација завоја, на степен запрашености и интегритет носећих изолатора и њихову арматуру, на стање бетонског и лакираног премаза.
Влажење бетона и смањење његовог отпора су посебно опасни у случају кратког споја и пренапона у мрежи због могућег преклапања и разарања намотаја реактора. У нормалним условима рада, отпор изолације намотаја реактора према земљи треба да буде најмање 0,1 МΩ.Проверава се функционалност система за хлађење (вентилацију) реактора. Ако се открије квар вентилације, морају се предузети мере за смањење оптерећења. Преоптерећење реактора није дозвољено.
Реактори за сузбијање лука.
Један од најчешћих кварова на електричној мрежи је уземљење делова електричне инсталације под напоном. У мрежама 6-35 кВ ова врста оштећења чини најмање 75% свих оштећења. При затварању; на уземљење једне од фаза (сл. 2) трофазне електричне мреже која ради са изолованим неутралним елементом, напон оштећене фазе Ц у односу на уземљење постаје нула, а друге две фазе А и Б се повећавају за 1,73 пута (до напона мреже). Ово се може пратити волтметрима за надзор изолације који су укључени у секундарни намотај напонског трансформатора.
Пиринач. 2. Фаза-земља у трофазној електричној мрежи са компензацијом капацитивних струја: 1-намотај енергетског трансформатора; 2 — трансформатор напона; 3 — реактор за гашење лука; Х — напонски релеј
Струја оштећене фазе Ц која тече кроз тачку уземљења једнака је геометријском збиру струја фаза А и Б:
где је: Иц — струја земљоспоја, А; Уф — фазни напон мреже, В; ω = 2πф-угаона фреквенција, с-1; Ц0 је фазни капацитет у односу на тло, по јединици дужине линије, μФ / км; Л је дужина мреже, км.
Из формуле се види да што је већа дужина мреже, то је већа вредност струје земљоспоја.
Квар између фазе и уземљења у мрежи са изолованим неутралним елементом не ремети рад потрошача, пошто је очувана симетрија линијских напона.При великим струјама ИЦ-а, земљоспоји могу бити праћени појавом прекидачког лука на месту квара. Овај феномен, заузврат, доводи до чињенице да се у мрежи појављују пренапони до (2,2-3,2) Уф.
У присуству ослабљене изолације у мрежи, такви пренапони могу изазвати квар изолације и фазно-фазни кратак спој. Поред тога, топлотно-јонизујући ефекат електричног лука који је резултат земљоспоја ствара ризик од кварова фаза-фаза.
Узимајући у обзир опасност од земљоспоја у мрежи са изолованом неутралом, користи се компензација капацитивне струје земљоспоја помоћу реактора за сузбијање лука.
Међутим, истраживања и оперативно искуство показују да је препоручљиво користити реакторе за гашење лука у мрежама од 6 и 10 кВ чак и са капацитивним струјама земљоспоја које достижу 20 и 15 А, респективно.
Струја која тече кроз намотај реактора за гашење лука настаје као резултат деловања неутралног преднапона. То се, заузврат, јавља у неутралном положају када је фаза кратко спојена на масу. Струја у реактору је индуктивна и усмерена је против капацитивне струје земљоспоја. На овај начин се струја компензује на месту земљоспоја, што доприноси брзом гашењу лука. У таквим условима, ваздушне и кабловске мреже могу радити дуго времена са кваром фаза-земља.
Промена индуктивности, у зависности од дизајна реактора за сузбијање лука, врши се пребацивањем грана намотаја, променом зазора у магнетном систему, померањем језгра једносмерном струјом.
Реактори типа ЗРОМ се производе за напон 6-35 кВ.Намотај таквог реактора има пет грана. У неким електроенергетским системима производе се реактори за гашење лука чија се индуктивност мења променом јаза у магнетном систему (на пример, реактори типа КДРМ, РЗДПОМ за напон 6-10 кВ, капацитета 400 -1300 кВА)
Пиринач. 3. Шема намотаја реактора за гашење лука типа РЗДПОМ (КДРМ): А — Кс — главни намотај; а1 — к1 — контролни калем 220 В; а2 — к2 — сигнални калем 100 В, 1А.
Реактори за сузбијање лука сличног типа, произведени у ДДР-у, Чехословачкој и другим земљама, раде у електричним мрежама. Структурно, реактори за сузбијање лука типа КДРМ, РЗДПОМ састоје се од тростепеног магнетног кола и три намотаја: напајања, управљања и сигнала. Дијаграм намотаја је приказан на сл. 3. Сви намотаји се налазе на средњем краку тростепеног магнетног кола.
Пиринач. 4. Шеме за укључивање реактора за гашење лука
Магнетни круг са калемовима смештен је у резервоар трансформаторског уља. Средњи штап је направљен од једног фиксног и два покретна дела, између којих се формирају два подесива ваздушна отвора.
У намотају, терминал А је повезан на неутрални терминал енергетског трансформатора, терминал Кс је уземљен кроз струјни трансформатор. Контролни калем а1 — к1 је дизајниран за повезивање регулатора реактора за сузбијање лука (РНДЦ).
Сигнални калем а2-к2 служи за повезивање контролних и мерних уређаја на њега. Подешавање реактора за гашење лука се врши аутоматски помоћу електричног погона. Ограничавање кретања покретних делова магнетног кола врши се граничним прекидачима.Дијаграми кола за реакторе за гашење лука су приказани на сл.
На сл. 4а приказује универзално коло које вам омогућава да повежете реакторе за сузбијање лука на било који од трансформатора. На сл. 4б, реактори за сузбијање лука су сваки укључени у своју секцију. Снага реактора за гашење лука се бира на основу компензације струје уземљења капацитивне мреже коју напаја одговарајућа секција сабирница.
Растављач је инсталиран на реактору за гашење лука да би се искључио током ручног опоравка. Неприхватљиво је користити прекидач уместо растављача, јер ће погрешно гашење реактора за гашење лука прекидачем током уземљења у мрежи довести до повећања струје у тачки уземљења, пренапона у мрежи, оштећења уређаја. изолација намотаја реактора, фазни кратки спој.
Пригушивачи лука се по правилу повезују на неутрале трансформатора који имају шему звезда-трокут, мада постоје и друге шеме повезивања (у неутралном делу генератора или синхроних компензатора).
Снага трансформатора који немају оптерећење у секундарном намотају и који се користе за спајање лучних реактора на њихов неутрални елемент бира се једнака снази реактора за гашење лука. Ако се трансформатор за реактор за гашење лука користи и за повезивање оптерећења на њега, његову снагу треба изабрати 2 пута већу од снаге реактора за гашење лука.
Подешавање реактора за сузбијање лука.У идеалном случају, може се изабрати тако да струја земљоспоја буде потпуно компензована, тј.
где су Иц и Ип стварне вредности капацитивних струја уземљења мреже и струје реактора за гашење лука.
Ова поставка реактора за гашење лука назива се резонантна (резонанција струја се јавља у колу).
Регулисање реактора прекомерном компензацијом је дозвољено када
У овом случају струја земљоспоја не би требало да прелази 5 А и степен деподешавања
не прелази 5% Дозвољено је конфигурисање поткомпензованих реактора за сузбијање лука у кабловским и надземним мрежама, ако било какве ванредне неравнотеже фазних капацитета мреже не доведу до појаве неутралног преднапона већег од 0,7 Упх.
У реалној мрежи (нарочито у ваздушним мрежама) увек постоји асиметрија фазног капацитета у односу на земљу, у зависности од положаја проводника на носачима и дистрибуције спојних кондензатора фаза. Ова асиметрија узрокује појаву симетричног напона на неутралном. Напон дебаланса не би требало да прелази 0,75% Упх.
Укључивање реактора за гашење лука у неутралу значајно мења потенцијале неутралне и мрежне фазе. На нулти се појављује неутрални преднапон У0 због присуства асиметрије у мрежи. У одсуству уземљења у мрежи, напон неутралног одступања је дозвољен не већи од 0,15 Упх дуго времена и 0,30 Упх током 1 сата.
Са резонантним подешавањем реактора, преднапон неутралног може достићи вредности упоредиве са фазним напоном Уф.Ово ће изобличити фазне напоне и чак генерисати лажни сигнал уземљења. У таквим случајевима, вештачко искључивање реактора за сузбијање лука омогућава смањење неутралног напона.
Резонантно подешавање реактора за сузбијање лука је и даље оптимално. А ако је са таквим подешавањем неутрални напон девијације већи од 0,15 Упх, а неуравнотежени напон већи од 0,75 Упх, морају се предузети додатне мере за изједначавање капацитета мрежних фаза транспоновањем жица и прерасподелом кондензатора за спајање по мрежи. фазе.
У току рада реактори за гашење лука се проверавају: у подстаницама са сталним особљем за одржавање једном дневно, у подстаницама без особља за одржавање — најмање једном месечно и након сваког земљоспоја у мрежи. Приликом прегледа обратите пажњу на стање изолатора, њихову чистоћу, одсуство пукотина, струготина, стање заптивки и одсуство цурења уља, као и ниво уља у експанзионом резервоару; на стање магистрале за пригушивање лука, повезујући је са неутралном тачком трансформатора и уземљењем.
У недостатку аутоматског подешавања реактора за сузбијање лука до резонанције, његово реструктурирање се врши по налогу диспечера, који, у зависности од промене конфигурације мреже (према претходно састављеној табели), налаже дежурству подстанице да пребаци грана код реактора.Дежурни, након што се уверио да у мрежи нема уземљења, искључује реактор, поставља на њега неопходну грану и укључује га растављачем.