7. Электродинамическое и термическое действия токов короткого замыкания Способы ограничения токов короткого замыкания

Действия токов К.З.

1. Электродинамическое действие токов К.З. При К.З. по токоведущим частям проходят токи переходных процессов, вызывая механические усилия в шинах, конструкциях и аппаратах электрических установок. Эти усилия изменяются во времени по значению и направлению, и носят колебательный характер. Электродинамическое действие К.З. определяется силой взаимодействия между проводниками при протекании по ним ударного тока К.З.

2. Термическое действие. Токи КЗ вызывают нагрев токоведущих частей, значительно превышающий нормальный. Чрезмерное повышение температуры может привести к повреждению изоляции, разрушению контактов и даже к их плавлению, несмотря на кратковременность процесса КЗ. После отключения поврежденного участка прохождение тока КЗ прекращается, токоведущие части охлаждаются.

Ограничение токов К.З.

1. Построение соответствующей схемы электроснабжения

1.1. Повышение напряжения сети – уменьшаются как рабочие токи, так и токи К.З.

1.2. Секционирование сетей, что исключает параллельную работу источников и линий, а, следовательно, уменьшает токи КЗ.

1.3. Раздельная работа трансформаторов на шинах вторичного напряжения на ГПП, РП, ТП, что увеличивает сопротивление цепи короткого замыкания и, следовательно, уменьшает токи КЗ.

1.4. Применение трансформаторов с расщеплённой обмоткой – его сопротивление в режиме К.З. в 2 раза больше.

2. Искусственное увеличение сопротивления в цепи К.З. В схемах как электроснабжения, так и электроприводов мощных установок применяют токоограничивающие реакторы. Они представляют собой катушки с изолированными витками, намотанными на бетонное основание. Отсутствие в них стального магнитопровода обеспечивает неизменность индуктивного сопротивления от величины протекаемого через реактор тока. Реактор обладает значительной индуктивностью и малым активным сопротивлением. Реакторы подключаются непосредственно к шинам электростанций и подстанций большой мощности, питающих маломощные цеховые подстанции.

Ограничение токов КЗ позволяет применять аппараты и токоведущие части, рассчитанные на меньшую электродинамическую и термическую стойкость, что окупается применением более легкой аппаратуры, кабелей меньших сечений.

8. Назначение релейной защиты. Основные требования, предъявляемые к релейной защите

Релейная защита предназначена для контроля, сигнализации и отключения поврежденного участка цепи. Релейная защита (РЗ) является важнейшей частью автоматики электроустановок и энергосистем, основная задача которой состоит в том, чтобы обнаружить повреждение или ненормальный режим в электрической системе и по возможности быстро выдать управляющий сигнал на отключение поврежденной части системы или сигнализировать о возникновении ненормальных режимов. РЗ выполняется с помощью реле различных типов.

Требования, предъявляемые к релейной защите:

1. Селективность (избирательность) – способность РЗ отключать при КЗ повреждённый участок цепи или ближайший к месту повреждения, оставляя в работе потребители, подключённые к неповреждённому участку

2. Быстродействие. Поврежденный элемент системы всегда желательно отключить как можно быстрее. Вместе с тем быстрота отключения ограничивается собственными временами действия РЗ и выключателя, а также условиями обеспечения селективной работы РЗ.

3. Чувствительность – способность реагировать на минимальное отклонение контролируемого параметра. РЗ должна быть достаточно чувствительной к повреждениям на защищаемом элементе сети, а в ряде случаев — и к повреждениям на удаленных (смежных) элементах.

4. Надёжность – обеспечивается прочностью конструкции аппаратов релейной защиты. Защита должна надежно срабатывать в тех случаях, когда она должна работать, и надежно не срабатывать в остальных случаях.