Strāvas ierobežotāju un loka slāpēšanas reaktoru atbalsts

Strāvas ierobežošanas reaktori ir paredzēti, lai ierobežotu īssavienojuma strāvas un uzturētu noteiktu kopņu sprieguma līmeni, ja aiz reaktoriem rodas bojājums.

Reaktorus apakšstacijās izmanto galvenokārt tīkliem 6-10 kV, retāk 35 ​​kV spriegumam. Reaktors ir spole bez serdeņa, tā induktīvā pretestība nav atkarīga no plūstošās strāvas. Šāda induktivitāte ir iekļauta katrā trīsfāzu tīkla fāzē. Reaktora induktīvā pretestība ir atkarīga no tā apgriezienu skaita, izmēra, fāžu relatīvā stāvokļa un attālumiem starp tām. Induktīvo pretestību mēra omos.

Normālos apstākļos, kad slodzes strāva iet cauri reaktoram, sprieguma zudumi reaktorā nepārsniedz 1,5-2%. Tomēr, plūstot īssavienojuma strāvai, sprieguma kritums reaktorā strauji palielinās. Šajā gadījumā apakšstacijas kopņu atlikušajam spriegumam uz reaktoru jābūt vismaz 70% no nominālā sprieguma.Tas ir nepieciešams, lai uzturētu stabilu darbību citiem lietotājiem, kas pieslēgti apakšstaciju kopnēm. Reaktora aktīvā pretestība ir maza, tāpēc aktīvās jaudas zudumi reaktorā ir 0,1–0,2% no jaudas, kas iet caur reaktoru normālā režīmā.

Pārslēgšanas punktā izšķir lineāros un sekciju reaktorus, kas savienoti starp kopņu sekcijām. Savukārt lineārie reaktori var būt individuāli (1. att., a) — vienai līnijai un grupai (1. att., b) — vairākām līnijām. Dizains izšķir vienu un dubultu reaktoru (1. att., c).

Reaktora tinumus parasti izgatavo no savītas izolētas stieples — vara vai alumīnija. Ja nominālā strāva ir 630 A un lielāka, reaktora tinums sastāv no vairākiem paralēliem zariem. Reaktora ražošanā tinumi tiek uztīti uz īpaša rāmja un pēc tam ielej ar betonu, kas novērš pagriezienu pārvietošanos elektrodinamisko spēku iedarbībā, kad plūst īssavienojuma strāvas. Reaktora betona daļa ir krāsota, lai novērstu mitruma iekļūšanu. Ārā uzstādītie reaktori tiek pakļauti īpašai impregnēšanai.

Rīsi. 1. Shēmas strāvu ierobežojošu reaktoru iekļaušanai: a — atsevišķs viens reaktors vienai līnijai; b — grupas bloka reaktors; ar — grupas dubultreaktoru

Lai izolētu dažādu fāžu reaktorus vienu no otra un no iezemētām konstrukcijām, tie tiek montēti uz porcelāna izolatoriem.

Līdzās atsevišķiem reaktoriem pielietojumu ir atraduši arī dubultreaktori. Atšķirībā no atsevišķiem reaktoriem, dubultreaktoriem ir divi tinumi (divas kājas) katrā fāzē. Tinumiem ir viens pagrieziena virziens.Reaktora atzari ir izgatavoti vienādām strāvām un tiem ir tāda pati induktivitāte. Strāvas avots (parasti transformators) ir pievienots kopējam terminālim, un slodze ir pievienota atzaru spailēm.

Starp reaktora fāzes atzariem atrodas induktīvais savienojums, ko raksturo savstarpēja induktivitāte M. Normālā režīmā, kad abos atzaros plūst aptuveni vienādas strāvas, dubultreaktorā sprieguma zudumi savstarpējās indukcijas dēļ ir mazāki nekā parastajā reaktorā ar tāda pati induktivitātes pretestība. Šis apstāklis ​​ļauj efektīvi izmantot dubultreaktoru kā pakešu reaktoru.

Ar īssavienojumu vienā no reaktora atzariem strāva šajā atzarā kļūst daudz lielāka nekā strāva otrā nebojātajā atzarā.Šajā gadījumā savstarpējās indukcijas ietekme samazinās un īssavienojuma strāvas ierobežošanas efekts tiek sasniegts. galvenokārt nosaka reaktora atzaram piemītošā induktīvā pretestība.

Reaktoru darbības laikā tie tiek pārbaudīti. Pārbaudes laikā tiek pievērsta uzmanība kontaktu stāvoklim kopņu savienojuma vietās ar reaktora tinumiem atbilstoši aptumšotajām krāsām, indikatoru termoplēvēm, tinumu izolācijas stāvoklim un pagriezienu deformācijas esamībai, uz putekļainības pakāpi un nesošo izolatoru un to stiegrojuma integritāti, uz betona un lakas pārklājuma stāvokli.

Betona mitrināšana un tā pretestības samazināšanās ir īpaši bīstama īssavienojuma un pārsprieguma gadījumā tīklā iespējamās pārklāšanās un reaktora tinumu bojāšanās dēļ. Normālos darbības apstākļos reaktora tinumu izolācijas pretestībai pret zemi jābūt vismaz 0,1 MΩ.Tiek pārbaudīta reaktoru dzesēšanas (ventilācijas) sistēmu funkcionalitāte. Ja tiek konstatēti ventilācijas darbības traucējumi, jāveic pasākumi slodzes samazināšanai. Reaktoru pārslodze nav pieļaujama.

Loka slāpēšanas reaktori.

Viens no biežākajiem elektrotīkla defektiem ir elektroinstalācijas strāvu daļu zemējums. 6-35 kV tīklos šāda veida bojājumi veido vismaz 75% no visiem bojājumiem. Noslēdzot; trīsfāzu elektrotīkla, kas darbojas ar izolētu nulli, vienas no fāzēm (2. att.) zemei ​​bojātās fāzes C spriegums attiecībā pret zemi kļūst nulle, bet pārējās divas fāzes A un B palielinās par. 1,73 reizes (līdz tīkla spriegumam). To var uzraudzīt ar izolācijas uzraudzības voltmetriem, kas iekļauti sprieguma transformatora sekundārajā tinumā.

Rīsi. 2. Fāzes-zemējuma defekts trīsfāzu elektrotīklā ar kapacitatīvo strāvu kompensāciju: 1-strāvas transformatora tinums; 2 — sprieguma transformators; 3 — loka slāpēšanas reaktors; H — sprieguma relejs

Bojātās fāzes C strāva, kas plūst caur zemējuma punktu, ir vienāda ar A un B fāzes strāvu ģeometrisko summu:

kur: Ic — zemesslēguma strāva, A; Uf — tīkla fāzes spriegums, V; ω = 2πf-leņķiskā frekvence, s-1; C0 ir fāzes kapacitāte attiecībā pret zemi uz līnijas garuma vienību, μF / km; L ir tīkla garums, km.

No formulas var redzēt, ka jo lielāks ir tīkla garums, jo lielāka ir zemesslēguma strāvas vērtība.

Bojājums starp fāzi un zemi tīklā ar izolētu neitrālu netraucē patērētāju darbību, jo tiek saglabāta līnijas spriegumu simetrija.Pie lielām IC strāvām zemējuma defektus var pavadīt pārtraukuma loka parādīšanās bojājuma vietā. Šī parādība savukārt noved pie tā, ka tīklā parādās pārspriegumi līdz (2,2-3,2) Uf.

Ja tīklā ir novājināta izolācija, šādi pārspriegumi var izraisīt izolācijas pārrāvumu un fāzes fāzes īssavienojumu. Turklāt elektriskā loka termiski jonizējošais efekts, kas rodas zemējuma defekta rezultātā, rada fāzes-fāzes defektu risku.

Ņemot vērā zemējuma bojājumu bīstamību tīklā ar izolētu neitrāli, tiek izmantota kapacitatīvās zemējuma defekta strāvas kompensācija, izmantojot loka slāpēšanas reaktorus.

Taču pētījumi un ekspluatācijas pieredze liecina, ka loka slāpēšanas reaktorus vēlams izmantot 6 un 10 kV tīklos pat ar kapacitatīvām zemējuma defekta strāvām, kas sasniedz attiecīgi 20 un 15 A.

Strāva, kas plūst caur loka slāpēšanas reaktora tinumu, rodas neitrāla nobīdes sprieguma darbības rezultātā. Tas, savukārt, notiek neitrālā stāvoklī, kad fāze ir saīsināta ar zemi. Strāva reaktorā ir induktīva un vērsta pret kapacitatīvo zemējuma defekta strāvu. Tādā veidā tiek kompensēta strāva zemesslēguma vietā, kas veicina loka strauju izdzišanu. Šādos apstākļos antenas un kabeļu tīkli var darboties ilgu laiku ar fāzes-zemes defektu.

Induktivitātes maiņa atkarībā no loka slāpēšanas reaktora konstrukcijas tiek veikta, pārslēdzot tinumu zarus, mainot spraugu magnētiskajā sistēmā, pārvietojot serdi ar līdzstrāvu.

ZROM tipa reaktori tiek ražoti spriegumam 6-35 kV.Šāda reaktora tinumam ir pieci atzari. Dažās energosistēmās tiek ražoti loka slāpēšanas reaktori, kuru induktivitāte tiek mainīta, mainot spraugu magnētiskajā sistēmā (piemēram, KDRM, RZDPOM tipa reaktori spriegumam 6-10 kV, ar jaudu 400 -1300 kVA)

Rīsi. 3. RZDPOM tipa loka slāpēšanas reaktora (KDRM) tinumu shēma: A — X — galvenais tinums; a1 — x1 — vadības spole 220 V; a2 — x2 — signāla spole 100 V, 1A.

Līdzīga tipa loka slāpēšanas reaktori, kas ražoti VDR, Čehoslovākijā un citās valstīs, darbojas elektrotīklos. Strukturāli KDRM, RZDPOM tipa loka slāpēšanas reaktori sastāv no trīspakāpju magnētiskās ķēdes un trim tinumiem: barošanas avota, vadības un signāla. Tinumu diagramma ir parādīta attēlā. 3. Visi tinumi atrodas uz trīspakāpju magnētiskās ķēdes vidējās kājas.

Rīsi. 4. Shēmas loka slāpēšanas reaktoru iekļaušanai

Magnētiskā ķēde ar spolēm tiek ievietota transformatora eļļas tvertnē. Vidējais stienis ir izgatavots no vienas fiksētas un divām kustīgām daļām, starp kurām veidojas divas regulējamas gaisa spraugas.

Strāvas spolē spaile A ir savienota ar strāvas transformatora neitrālu spaili, spaile X ir iezemēta caur strāvas transformatoru. Vadības spole a1 — x1 ir paredzēta loka slāpēšanas reaktora (RNDC) regulatora pievienošanai.

Signāla spole a2-x2 tiek izmantota, lai tai pievienotu vadības un mērīšanas ierīces. Loka slāpēšanas reaktora regulēšana tiek veikta automātiski, izmantojot elektrisko piedziņu. Magnētiskās ķēdes kustīgo daļu kustības ierobežošana tiek veikta ar gala slēdžiem.Shēmas shēmas loka slāpēšanas reaktoriem ir parādītas attēlā.

attēlā. 4a ir parādīta universāla shēma, kas ļauj pieslēgt loka slāpēšanas reaktorus jebkuram no transformatoriem. attēlā. 4b, loka slāpēšanas reaktori ir iekļauti katrs savā sadaļā. Loka slāpēšanas reaktora jauda tiek izvēlēta, pamatojoties uz kapacitatīvās tīkla zemējuma strāvas kompensāciju, ko piegādā attiecīgā kopņu daļa.

Loka slāpēšanas reaktoram ir uzstādīts atvienotājs, lai to izslēgtu manuālas atjaunošanas laikā. Ir nepieņemami izmantot slēdzi atdalītāja vietā, jo kļūdaina loka slāpēšanas reaktora izslēgšana ar slēdzi zemējuma laikā tīklā izraisīs strāvas palielināšanos zemējuma punktā, pārspriegumu tīklā, bojājumus reaktora tinuma izolācija, fāzes īssavienojums.

Parasti loka slāpētāji ir savienoti ar transformatoru neitrāliem, kuriem ir zvaigžņu-trīsslēga savienojuma shēma, lai gan ir arī citas savienojuma shēmas (ģeneratoru vai sinhrono kompensatoru neitrālajā daļā).

To transformatoru jauda, ​​kuriem nav slodzes sekundārajā tinumā un kurus izmanto, lai savienotu loka reaktorus ar to neitrālu, ir izvēlēta vienāda ar loka slāpēšanas reaktora jaudu. Ja slodzes pievienošanai tiek izmantots arī loka slāpēšanas reaktora transformators, tā jauda jāizvēlas 2 reizes lielāka par loka slāpēšanas reaktora jaudu.

Loka slāpēšanas reaktora iestatīšana.Ideālā gadījumā to var izvēlēties tā, lai zemesslēguma strāva būtu pilnībā kompensēta, t.i.

kur Ic un Ip ir tīkla zemējuma kapacitatīvo strāvu un loka slāpēšanas reaktora strāvas faktiskās vērtības.

Šo loka slāpēšanas reaktora iestatījumu sauc par rezonansi (ķēdē notiek strāvu rezonanse).

Reaktora regulēšana ar pārmērīgu kompensāciju ir atļauta, ja

Šajā gadījumā zemējuma bojājuma strāva nedrīkst pārsniegt 5 A un detuninga pakāpi

nepārsniedz 5% Ir atļauts konfigurēt nepietiekami kompensētus loka slāpēšanas reaktorus kabeļu un gaisvadu tīklos, ja avārijas nelīdzsvarotības tīkla fāzes jaudās neizraisa neitrāla nobīdes sprieguma parādīšanos, kas lielāks par 0,7 Uph .

Reālā tīklā (īpaši gaisa tīklos) vienmēr pastāv fāzes kapacitātes asimetrija attiecībā pret zemi atkarībā no vadītāju atrašanās vietas uz balstiem un fāžu savienojuma kondensatoru sadalījuma. Šī asimetrija izraisa simetriskas sprieguma parādīšanos uz neitrālās. Nelīdzsvarotības spriegums nedrīkst pārsniegt 0,75% Uph.

Loka slāpēšanas reaktora iekļaušana neitrālā būtiski maina neitrālas un tīkla fāzes potenciālu. Neitrāla nobīdes spriegums U0 parādās uz neitrālas, jo tīklā ir asimetrija. Ja tīklā nav zemējuma, neitrālās novirzes spriegums ir pieļaujams ne vairāk kā 0,15 Uph ilgstoši un 0,30 Uph 1 stundu.

Ar reaktora rezonanses regulēšanu neitrālas nobīdes spriegums var sasniegt vērtības, kas salīdzināmas ar fāzes spriegumu Uf.Tas izkropļo fāzes spriegumus un pat radīs nepatiesu zemējuma signālu. Šādos gadījumos mākslīgi izslēdzot loka slāpēšanas reaktoru, ir iespējams samazināt neitrālo nobīdes spriegumu.

Loka slāpēšanas reaktora rezonanses regulēšana joprojām ir optimāla. Un, ja ar šādu iestatījumu neitrālās novirzes spriegums ir lielāks par 0,15 Uph un disbalansa spriegums ir lielāks par 0,75 Uph, ir jāveic papildu pasākumi, lai izlīdzinātu tīkla fāžu kapacitāti, transponējot vadus un pārdalot savienojuma kondensatorus tīklā. fāzes.

Ekspluatācijas laikā loka slāpēšanas reaktorus pārbauda: apakšstacijās ar pastāvīgu apkalpojošo personālu reizi dienā, apakšstacijās bez apkopes personāla — ne retāk kā reizi mēnesī un pēc katra tīkla zemesslēguma. Pārbaudot, pievērsiet uzmanību izolatoru stāvoklim, to tīrībai, plaisu, šķembu neesamībai, blīvējumu stāvoklim un eļļas noplūdes neesamībai, kā arī eļļas līmenim izplešanās tvertnē; uz loka slāpētāja kopnes stāvokli, savienojot to ar transformatora neitrālo punktu un zemējuma cilpu.

Ja nav automātiskas reaktora pielāgošanas loka nomākšanai līdz rezonansei, tā pārstrukturēšana tiek veikta pēc dispečera rīkojuma, kurš atkarībā no mainīgās tīkla konfigurācijas (saskaņā ar iepriekš sastādītu tabulu) uzdod apakšstacijas pienākumam pārslēgt. atzars pie reaktora.Dežurants, pārliecinājies, ka tīklā nav zemējuma, izslēdz reaktoru, uzstāda tam nepieciešamo atzaru un ieslēdz ar atvienotāju.