- •Лекция № 32 методы и средства ограничения токов короткого замыкания
- •32.1. Применение токоограничивающих устройств в электрических сетях
- •32.2. Классификация методов и средств ограничения токов кз
- •32.3. Схемные решения
- •32.4. Деление сети
- •32.5. Общие требования к токоограничивающим устройствам
- •32.8А Ограничение Iк.З. Секционным реактором
- •32.9. Токоограничивающие реакторы с наименьшой характеристикой.
- •32.6. Схемы включения токоограничивающих реакторов с линейной характеристикой
- •32.7. Ограничения тока кз простым реактором
- •32.8. Ограничение тока кз сдвоенным реактором
- •32.10. Токоограничивающие реакторы с магнитопроводом из магнитодиэлектрика.
- •32.11.Трансформаторы и автотрансформаторы с расщепленной обмоткой нн
- •32.12. Токоограничивающие коммутационные аппараты.
- •32.13. Токоограничивающие устройства резонансного типа.
- •32.14. Токоограничивающие устройства трансформаторного типа
- •32.15. Токоограничивающие устройства реакторно - вентильного типа.
- •32.16. Токоограничивающие устройства со сверхпроводниками.
- •32.17. Вставки постоянного тока и переменного тока непромышленной чистоты
- •32.18.Ограничение токов короткого замыкания на землю
- •32.19 Способы ограничения токов кз на землю
- •32.20. Ограничение тока кз изменением схем обмоток трансформаторов
- •32.21. Полупроводниковые ограничители токов кз
32.6. Схемы включения токоограничивающих реакторов с линейной характеристикой
Основные
параметры реакторов:
.
Реакторы
выполняются простые и сдвоенные бетонные
и сухие трехфазные с
.
На
выполнятся шунтирующие масляные. Для
Возможны следующие схемы включения линейных и секционных реакторов (32.13-32.21).
В последнее время в цепи секционных реакторов устанавливаются по два последовательно включенных выключателя.
32.7. Ограничения тока кз простым реактором
Линейный
реактор ограничивает ток КЗ и поддерживает
относительно высокий уровень Uост
в узлах сети. Однако в нормальном режиме
имеют место
(потери энергии), падение и потеря
напряжения.
Рис. 32.22
Для схемы рис. 32.22 справедливы соотношения:
;
;
,
где
время максимальных потерь.
32.8. Ограничение тока кз сдвоенным реактором
В
отношении
лучшими характеристиками обладают
сдвоенные реакторы. Наличие магнитной
связи между ветвями реактора позволяет
снизить потери напряжения в нормальном
режиме без снижения токоограничивающей
способности при КЗ в сети.
Коэффициент магнитной связи идентичных ветвей обмотки реактора:
Схема замещения сдвоенного реактора имеет вид:
Рис.32.23
У сдвоенных реакторов различают одноцепной (рис.32.24), сквозной (рис.32.25), продольный (рис.32.26), комбинированный (рис.32.27).
Результирующие сопротивления в этих режимах соответственно определяются по формулам:
;
;
;
Значение Кcв сдвоенных ректоров ограничивается Uдоп на отключенной ветви реактора и при КЗ на другой ветви (рис.32.28).
Рис.32.28
32.8А Ограничение Iк.З. Секционным реактором
Секционные реакторы оказывают меньшее токоограничивающее действие, чем линейные реакторы.
Рис. 32.29
Для
схемы рис.36.29 для
имеем при наличии секционного реактора:
;
;
;
Разделим
числитель и знаменатель на
.
Обозначим:
Т.е токоограничивающая способность реактора зависит от соотношения параметров сети и Хр.
Токоограничивающие
действие секционных реакторов невелико.
Например:
.
Секционные реактора имеют небольшие потери мощности, энергии и напряжения в нормальном режиме.
32.9. Токоограничивающие реакторы с наименьшой характеристикой.
К ним относятся управляемые и насыщающиеся реакторы.
Управляемые реакторы выполняются с подмагничиванием магнитопровода. ВАХ управляемого реактора с подмагничиванием магнитопровода полем постоянного тока имеет вид:
Рис.32.30
Зависимость ХР от степени подмагничивания магнитопровода магнитным полем постоянного тока имеет вид:
Рис.32.31
Управляемые реакторы характеризуются Крег и коэффициентом токоограничения Кто.
где
- сопротивление реактора при подмагничивании;
-
сопротивление реактора в нормальном
режиме при Iном
в обмотке реактора.
где
- сопротивление реактора при расчетном
токе КЗ в цепи.
Крег
Кто
.
Насыщающийся реактор - это неуправляемый реактор с нелинейной характеристикой. Магнитопровод насыщается магнитным полем обмотки переменного тока. Насыщающийся реактор может работать на восходящей части характеристике, а также на нисходящей части характеристике. Работа на восходящей части характеристики более предпочтительна, т.к. при токоограничении не проявляются нелинейные искажения параметров режима. Однако работа реактора на восходящей части затруднена, т.к. обеспечить широкий диапазон регулирования тока реактора затруднено. При работе на нисходящей части характеристики появляются нелинейные искажения параметров режима.
Реактор может использоваться в качестве токоограничивающего устройства, либо входить в состав ТОУ в качестве нелинейного элемента.
