Īssavienojuma strāvu ierobežojumi rūpniecības uzņēmumu elektrotīklos

Rūpniecības uzņēmumu elektroapgādes sistēmās, īssavienojumi (Īsslēgums), kas izraisa strauju strāvu palielināšanos. Tāpēc visas energosistēmas galvenās elektriskās iekārtas ir jāizvēlas, ņemot vērā šādu strāvu darbību.

Izšķir šādus īssavienojumu veidus:

• trīsfāzu simetrisks īssavienojums;

• divfāzu — divas fāzes ir savienotas viena ar otru, nepievienojot zemei;

• vienfāze — viena fāze caur zemi ir savienota ar avota neitrālu;

• dubultā zemējums - divas fāzes ir savienotas viena ar otru un ar zemi.

Galvenie īssavienojumu cēloņi ir atsevišķu elektrisko instalāciju daļu izolācijas pārkāpumi, nepareiza personāla rīcība, izolācijas pārklāšanās sistēmas pārsprieguma dēļ. Īssavienojumi pārtrauc elektroapgādi patērētājiem, tai skaitā nebojātiem, kas pieslēgti bojātajiem tīkla posmiem, jo ​​samazinās uz tiem esošais spriegums un tiek pārtraukta strāvas padeve.Tāpēc īssavienojumi pēc iespējas ātrāk jānovērš ar aizsargierīcēm.

attēlā. 1 parāda īssavienojuma strāvas līkni. Jau no paša sākuma energosistēmā notiek pārejošs process, ko raksturo divu īssavienojuma strāvas (SCC) komponentu izmaiņas: periodiskā un periodiskā.

Rīsi. 1. Īsslēguma strāvas maiņas līkne

Lielas rūpniecības iekārtas parasti ir savienotas ar jaudīgām energosistēmām. Šajā gadījumā īssavienojuma strāvas var sasniegt ļoti ievērojamas vērtības, kas rada grūtības elektroiekārtu izvēlē atbilstoši īssavienojuma stabilitātes nosacījumiem. Lielas grūtības rodas arī elektroapgādes sistēmu izbūvē ar lielu skaitu jaudīgu elektromotoru, kas apgādā īssavienojuma punktu.

Šajā sakarā, projektējot elektroapgādes sistēmas, ir jānosaka optimālā īssavienojuma strāva... Visizplatītākie ierobežošanas veidi ir:

• transformatoru un elektropārvades līniju atsevišķa darbība;

• papildu pretestību iekļaušana tīklā — reaktori;

• sadalīto tinumu transformatoru izmantošana.

Reaktoru izmantošana ir īpaši ieteicama, pieslēdzot salīdzinoši mazjaudas elektriskos uztvērējus elektrostaciju kopnēm un lieljaudas apakšstacijām. Pieslēdzot uztvērējus ar triecienslodzi — jaudīgām krāsnīm, vārstu elektrisko piedziņu — bieži vien nav iespējams palielināt tīkla reaktivitāti, uzstādot reaktorus, jo tas palielina sprieguma svārstības un novirzes.

attēlā. 2. attēlā parādīta diagramma ar 110 kV apakšstaciju, kas nodrošina pēkšņi mainīgas slodzes.Tas neparedz spaiļu un līniju 3 reakciju, nodrošinot spēcīgu trieciena slodzi, lai nepalielinātu tīkla reaktivitāti un reaktīvās jaudas triecienus. Šajos savienojumos tiek izmantoti jaudīgi slēdži 1. Citās līnijās reaģējošie un parastie tīkla slēdži 2 ir nodrošināti ar izslēgšanu līdz 350 - 500 MBA.

Rīsi. 2. 110 kV apakšstacijas shēma, kas baro pēkšņi mainīgas slodzes: 1 — lieljaudas slēdži, 2 — vidējas jaudas tīkla slēdži, 3 — līnijas patērētāju apgādei ar strauji mainīgu triecienslodzi.

Mūsdienu rūpnieciskajās iekārtās ar sazarotu motora slodzi (koncentrācijas iekārtas utt.) īssavienojuma strāvu ierobežošanai tiek izmantota uzlabota barošanas sistēma ar kontrolētu avārijas režīmu.

attēlā. 3 parāda rumbas jaudas diagrammu. Kā redzams attēlā, īssavienojuma gadījumā punktā K avārijas strāvu summa iet caur bojātā savienojuma slēdzi (B) - no tīkla un barošanas no nebojātiem motoriem.

Lai ierobežotu īssavienojuma strāvu, kas plūst caur bojātā savienojuma slēdzi, uz avārijas laiku ir iekļauti VS1, VS2 tipa tiristoru strāvas ierobežotāji, kas ierobežo īssavienojuma strāvas komponentu no tīkla. Pēc izslēgšanas no slēdža B, grims VS1, VS2 tiek izslēgts. Strāvas ierobežošanas pakāpi regulē strāvas ierobežotājs R.

Rīsi. 3. Strāvas padeves shēma ar grupas ierīci statiskās strāvas ierobežošanai

Daļēja shēma tiek izmantota vairākiem kritiskiem mehānismiem, kas neļauj pašatslēgties pie nominālās slodzes un strāvas pārtraukumiem transformatoru paralēlā darbībaattēlā parādīts. 4.

Shēma ir divu sekciju sadales iekārta ar diviem reaktoriem L1 un L2. Normālā režīmā slēdži Q3, Q4 ir atvērti un Q5 ir aizvērti. Slodzes strāvas plūst uz dubultreaktoru atzariem a, un balansējošā strāva uz atzariem b, kas atrodas starp avotiem, ir ierobežota ar dubultreaktoru atzaru pretestībām. Shēma jo īpaši ļauj tīklos ar motora slodzi uzturēt atlikušo spriegumu, kas garantē motoru stabilitāti.

Rīsi. 4. Shēma ar avotu daļēju paralēlu darbību

Rūpnieciskajos objektos pēdējos gados sāk veidot kompleksus slēgtos tīklus 0,4 kV, kuros paralēli tiek darbināti cehu transformatori TM 1000 — 2500 kVA.

Šādi tīkli nodrošina augstas kvalitātes elektroenerģija, racionāla transformatora jaudas izmantošana. attēlā. 4a parādīta diagramma, kurā avārijas strāvu ierobežošana transformatoru paralēlās darbības laikā tiek nodrošināta ar papildu reaktoriem, kas ievadīti 0,4 kV tīklā.

Dažos gadījumos transformatoru dabiskā noņemšana ļauj organizēt ķēdi attēlā. 5, bet neizmantojot reaktorus.

attēlā. 5, b parāda sarežģītu slēgtu tīklu 0,4 kV.

Rīsi. 5. Shēmas ar 6 / 0,4 kV darbnīcas transformatoru paralēlu darbību: a — ar sekciju reaktoriem, b — izmantojot augstsprieguma tiristoru slēdžus

Kā redzams no att. 5, b, jaudas transformatori pieslēgti barošanas tīklam caur tiristoru slēdžiem, kas avārijas režīmā nodrošina dažu transformatoru priekšlaicīgu izslēgšanu.Šajā gadījumā īssavienojuma strāva ir ierobežota sarežģītā slēgtā tīkla dabisko pretestību dēļ, kas šajā gadījumā saņem strāvu no atvienotiem transformatoriem.