21.4.Разрядники постоянного тока
Рис.21.4.1 Разрядник постоянного тока
Для защиты установок от перенапряжений постоянного тока могут быть применены вентильные разрядники. Однако гашение дуги постоянного тока значительно сложнее, чем переменного. Для использования околоэлектродного падения напряжения требуется очень большое число искровых промежутков, так как на каждой паре электродов напряжение не должно превышать 20--30 В.
Для гашения дуги целесообразно использовать магнитное дутье с помощью постоянных магнитов. Возникающая при этом электродинамическая сила с большой скоростью перемещает дугу в узкой щели из дугостойкого изоляционного материала. В результате интенсивного охлаждения дуги ее сопротивление увеличивается и ток прекращается.
Вентильный разрядник для сети с напряжением 3 кВ постоянного тока показан на рис.7. Рабочий резистор 1 состоит из двух вилитовых дисков, соединенных с двумя искровыми промежутками 2 с магнитным гашением дуги. Надежное контактирование промежутков и дисков достигается с помощью пружины 3, одновременно являющейся токоподводящим элементом. Основные элементы разрядника располагаются в фарфоровом кожухе 6, который закрыт снизу крышкой 7. Герметизация разрядника осуществляется крышкой 4 с резиновым уплотнением 5.
21.5.Ограничители перенапряжений
На основе оксида цинка, имеющего резко выраженную нелинейность вольт-амперной характеристики, разработана серия нелинейных ограничителей перенапряжений (ОПН) на номинальное напряжение 110--500 кВ.
Рис.21.5.1 Устройство ОПН 27-220кВ
ОПН представляет собой нелинейный резистор с высоким коэффициентом нелинейности (против 0,1 --0,2 для вилита). Он включается параллельно защищаемому объекту (между потенциальным выводом и землей) без разрядных промежутков. Благодаря высокой нелинейности при номинальном фазном напряжении через ОПН протекает ничтожный ток 1 мА. При увеличении напряжения сопротивление ОПН резко уменьшается, ток, протекающий через него, растет. При напряжении через ОПН протекает ток 104 А. После прохождения импульса напряжения ток в цепи ОПН определяется фазным напряжением сети.
ОПН ограничивают коммутационные перенапряжения до уровня и атмосферные перенапряжения до . Из вольт-амперной характеристики ОПН-500 (рис.8) видно, что при снижении перенапряжений с до ток, протекающий через резисторы, уменьшается в 106 раз. Сопровождающий ток, протекающий после срабатывания аппарата, невелик (миллиамперы), так же, как и невелика мощность, выделяемая в резисторах. Это позволяет отказаться от последовательного включения нескольких искровых промежутков и дает возможность присоединять ОПН непосредственно к защищаемому оборудованию, что значительно повышает надежность работы.
Высокая нелинейность резисторов ОПН позволяет значительно снизить перенапряжения и уменьшить габариты оборудования, особенно при напряжении 750 и 1150 кВ. Габаритные размеры и масса ОПН намного меньше, чем у обычных вентильных разрядников того же класса напряжения.
Глава двадцать вторая. Трансформаторы тока. 22.1. Общие сведения.
Трансформаторы тока (ТТ) — это трансформаторы малой мощности, с помощью которых осуществляется экономичное и безопасное измерение тока в электроустановках среднего и высокого напряжения.
Трансформаторы тока предназначены для уменьшения первичных токов и напряжений до значений, наиболее удобных для подключения измерительных приборов, реле защиты, устройств автоматики. Применяются трансформаторы тока для измерения величины тока на присоединениях, например в ячейках РУ-0,4 кВ трансформаторной подстанции. В этом случае к вторичной обмотке трансформатора тока подключается амперметр.
Также широко применяются трансформаторы тока в цепях релейной защиты, и для учета электрической энергии. Именно с использованием трансформаторов тока 0,4 кВ подключается счетчик электроэнергии.
Применение измерительных трансформаторов обеспечивает безопасность работающих, так как цепи высшего и низшего напряжения разделены, а также позволяет унифицировать конструкцию приборов и реле.
Рис. 22.1. Принцип устройства трансформаторов тока
а – одновитковый трансформатор тока; б – многовитковый трансформатор тока;
в - многовитковый трансформатор тока с двумя сердечниками;
1 - первичная обмотка; 2 - вторичная обмотка; 3 - сердечник; 4 - изоляция; 5 - обмотка прибора.
В распространяющихся на трансформаторы тока стандартах нормируются погрешности коэффициента трансформации и сдвига фазы, прочность изоляции, нагрузочная способность вторичной цепи (полное сопротивление нагрузки) и обозначение клемм. [http://transformatory-toka.ru]