92 Электр жабдықтарының термиялық төзімділігі туралы түсінік Жылу импульсі

Ажыратқыштарды таңдау да термиялық төзімділікке тексеру шарты ;

м

мұнда - жылулық тұрақтылықтың номиналды уақыты кезіндегі бұзылусыз жұмыс істейтін аппараттың жылулық тұрақтылығының номиналды тоғы. Айырғыштар ұзындығы номиналды тоғы және номиналды кернеуі бойынша таңдалады және де каталогтық есептеу деректерімен салыстыру жолымен 8-кестеде келтірілген шарттары бойынша термиялық және динамикалық төзімділігін тексеру керек.

Реакторлар номиналды тоқ, кернеу және индуктивтік кедергі бойынша таңдалады. Термиялық төзімділік барлық реакторлар таңдалады; ал электродинамикасында – 3% дейін реактивтілігін қоса. Хр% үлкен стандартты мәнімен реактор таңдалады, реактордағы қ.т. әрекет тоғын есептейді және реакторды термиялық және динамикалық төзімділікті тексереді. Реактордағы қ.т. тоғының периодикалық қосындысын уақыт бойынша өзгермейтін деп қарайды. Реакторлардың желілік кедергісін 3-5% деп алады, өйткені қалыпты режимде реакторда кернеу шығыны болатын жерлер айқындалады

                                .        

Күштік кабельдер қалыпты режим шарты және қ.т. кезіндегі термиялық төзімділігі бойынша таңдалады.Қалыпты режим шартынан кабельді номиналды кернеу бойынша, ал форсирленген жұмыс кезіндегі тоқтың экономикалық тығыздығы және ұз.жылуландыру тоғы бойынша таңдалады. Термиялық орнықтылық шарты бойынша кабельдің орташа қимасы

                                            

мұнда А_к - температурасы кезіндегі қалыпты режимдегі өткізгіштің  жылулық күйін сипаттайтын шама;

А_бер.к. - температурасы қ.т. аяқтау кезіндегі өткізгіштердің берілетін жылулық күшін сипаттайтын шама.

Шиналар қалыпты режим шарты бойынша таңдалады және термиялық пен электродинамикалық төзімділік қ.т. тоғы 20 кВ-қа дейін ЖТҚ-дағы жинақтаушы шиналары тікбұрышты қимасының алюминийлік парақтарынан жасалады. Болатты шиналар жүктеме 300-400 А-ден аспайтын кіші қуатты электр қондырғыларда қолданылады. Шеңберліге қарағанда тікбұрышты өткізгіштерді қолдану үнемдірек болады. Аймағы тең жағдайда щеңберімен салыстырғанда тікбұрышты бүйірлі шиналардың салқындату беті үлкен. Барлық кернеулердің ТҚ жинақталу шиналарын тоқтың экономикалық тығыздығы бойынша таңдамайды. Шиналардағы термиялық төзімділік тексеру кабельге сәйкес, яғни кіші термиялық төзімділік қима анықтайды

Тарату құрылғыларының электр аппараттары қалыпты режимде де, болжамды ауытқуында да жұмыс өтімділігін сенімді жұмыс істеуі қажет. Электр қондырғыларын жобалаудағы аппараттармен тоқ жүргізетін бөлшектерінің таңдалуы қалыпты режимдегі жұмыс шарты бойынша жүргізіледі және қ.т. кезіндегі жылулық және динамикалық тұрақтылығына тексеріледі.

Аппараттар мен өткізгіштердің ұзақ қызуы шартына байланысты еселенген режимді келесі жағадайлардан қарастырамыз:

а) параллель желілі тізбектерінің біреуі өшірілген кезінде;

б) асқын жүктеме кезіндегі трансформатор тізбектері үшін;

в) асқын жүктеме қабілеті бар кабельдерді қолдану кезінде;

г) кернеудің 5%-ға төмендеуі мен номиналды қуаты кезіндегі генератор жұмысы үшінЭлектродинамикалық тұрақтылық аппараттың рұқсат етілетін максималды тоғымен сипатталады, ол үшін тоқ қ.т. үшфазалы соққы тоғына тең немесе одан үлкен болу керек - .Аппараттардың және тоқ өткізетін бөліктердің жылулық тұрақтылығының тексерілуі қ.т. тоқтары әсерінен болатын қыздырылуымен анықталады, ол үшін қ.т. тоғының есептеу уақытының әсерін білу керек. Бұл шамаға ажыратқышқа импульсті беру арқылы қ.т.тоғын өшіретін уақытын және осы ажыратқышты өшірудің толық уақыты кіреді

мәні ажыратқыштардың техникалық сипаттамаларында келтірілген

Жылулық тұрақтылығын тексеру үшін қ.т. жылу импульсінің уақыты ішінде апапартта және өткізгіште бөлінетін жылулық импульс мөлшерін сипат-тайтын Вк шамасын анықтау қажет.

мұнда - t моментіндегі қ.т. тоғының лездік мәні;

Вкн – периодикалық тоқтың жылулың импульсі;

Вка – апериодикалық тоңтың жылулық импульсі.

Жылулық импульсті анықтау методикасы көрсетілген, бұл жерде қ.т. тоғының жылулық импульсі мына өрнекпен анықталады

.

93. Электр қондырғылардағы қысқа тұйықталу тоғы. Бұл процестің анықтамалары мен сипаттамалары. Қысқа  тұйықталу   (ҚТ)  деп фазалар арасындағы  тұйықталуларын, тікелей – және тиімді - жерлендірілген бейтараптамалар  тораптарында  фазаның  жерге  тұйықталуын және  де  электрлік машиналарда   орамдық  тұйықталуларын   айтады. Қалыпты жұмыс  тәртібінде және  ҚТ  кезінде қысқыштарда  6.1суретінде  көрсетілгендей  симметриялы және мәні  бойынша  өзгеріссіз  үш фазалық  кернеу  жүйесі  сақталады.

6.1 Сурет – Кернеуі өзгеріссіз  шина  жүйесінен  (шектеусіз  қуат  көзі)       қоректенетін  үш фазалы симметриялы   тізбек

Қысқа  тұйықталу  кезінде  тоқ  пен  кернеу  арасындағы  кернеу  өзгерді, ал  тоқтар  артады. Қысқа  тұйықталу  торапты  екібөлікке  бөледі: оңжағы, r₁және  х₁ = ωL₁кедергілермен, жәнесолжағы, қорек  көзі  жәнеҚТтізбегінде   r_к  жәнеx_к=ωL_ккедергілері  бар. Тізбектің  сол  жақ  бөлігіндетәртіптіңөзгеруі, индуктивтілігі  L_к  бар  кезіндеқорек  көзі  бар  жәнекелесіөрнекпен  сәйкесөтпелі  процесте  болады.

мұнда uжәне i– тоқ  пен  кернеудің сәйкесті  лездік  мәні.

Өрнектің  шешімі  келесіні  береді;

 

мұнда U_{m –}кернеу  көзінің  фазалық амплитудалық  мәні;

Z_k – ҚТ тізбек бөлігіне қосылған кедергі;

         α-  t = 0 моментіндегі кернеу көзінің   фазалық  бұрышы;

 φ_к – сол  фазаның кернеу  көзіне  салыстырмалы ҚТ  тізбегіндегі тоқ  ығысу  бұрышы   ;

Т_а – ҚТ  тізбегіндегі келесі  өрнекке  тең  уақыт  тұрақтысы

 

.

Толық  ҚТ  тоғы  екі  құраушыдан  құралады.

Еріксіз  құраушысы  периодикалық  сипаттамада  болады  оның  жиілігі, кернеу  көзінің  жиілігіне  тең болады және ҚТ  тоғының  периодикалық  құраушысы  деп  аталады.

28

 

мұнда  I_n,m – тоқтың  периодикалық  құраушысының  амплитудалық мәні.

          Ерікті құраушы апериодикалық өзгеру сипаттамасын құрайды     

.

 Әрбір  фазадағы ҚТ  тоғының  бастапқы мәні апериодикалық  құраушыларының  бастапқы  мәні t= 0  уақыт  моменті  үшін  анықталады.

 

.

 Егер ҚТ  моментінде  кернеу  нөлдік  мәннен өткен (а= 0) жағдайда , тоқтың  максималды  мәні i_а,0  болады және  тізбектегі  тоқ ҚТ –ға дейін жоқ   болады, яғни. i₍₀₎= 0. Бұл  кезде  6.2 суретінде  көрсетілгендей i_а,0= I_n,m    болады.

Толық  тоқтың максималды лездік  мәніҚТ  процесі  басталғаннан  кейін 0,01 с    өткен  соң  пайда  болады,   соққы тоғы  деп  аталып  i_у  болып  белгіленеді: 

 

         мұнда  k_у –  тұрақты  уақыттан  тәуелді, соққы  коэффициенті

94.Электр қондырғыларының есептелетін сұлбасы. Қысқа тұйықталу тоғын есептеудің тәртібі. Есептік  сұлба  деп -   ҚТ   тоғына  әсер  ететін барлық  элементтері  және параметрлері көрсетілген  қысқартылған  бір сызықты  сұлбаны  айтады. Есептік  сұлбада торап  элементтерінің  параметрлерін  анықтау  үшін олардың параметрлері атаулы, көп  жағдайда  салыстырмалы бірліктерде немесе пайыздық  қатынаста  көрсетіледі.

Есептік  сұлбадағы әртүрлі  элементтердің кедергілері  қондырғы  параметрлеріне  сәйкес белгілі  формулалар бойынша  анықталады. Синхронды  машиналар  кедергісі   индуктивті кедергінің  көлденең     осі  бойынша асқын өтпелі  мәндерімен  анықталады .

Энергожүйенің  кедергісі берілген  энергожүйе  түйініне  орнатылған  немесе орнатуға  арналған ажыратқышты шекті  қолданудың шарты  бойынша  анықталады. Эквивалентті  генератордың    жүйе  параметрлерімен яғни  салыстырмалы  номиналды  кедергімен х_*с(ном) және қуат  көздерінің  номиналды қуаттар  қосындысына  тең номиналды  қуатпен S_ном. берілуі  мүмкін.

Трансформаторлар және  автотрансформаторлар кедергісі Қ.Т. - u_к %, кернеу шамасы  бойынша  анықталады, ол шамалар  каталогтарда  және  басқада  анықтамалық  материялдарда  беріледі. Үшорамды трансформаторлар және  автотрансформаторлар және  тармақталған  орамды трансформаторлар  үшін  ҚТ  кернеуі, әрбір  қос  орама  үшін  беріледі.

Реакторлар   үшін  құжатында  номиналды  тоқты және Ом бірлігінде реактордың  кедергісін  көрсетеді. Кернеуі 6-500 кВ электрберіліс  желісі  үшін  0,4 – 0,3 Ом/ км  шамасы,  ал кабельдер  үшін – 0,08 -0,16 Ом/ км шамасы  қабылданады. ҚТ  тоқтарының  есебін электрқондырғылардың параметрлерін, сонымен қатар релелік қорғаныс  және  автоматика тағайыншамасын (уставка)  таңдау  немесе  тексеру   үшін  жүргізеді  .

Есептеуде  келесі  ұйғарымдар  қабылданады: барлық  генераторлардың ЭҚК  фазалары ҚТ   процессі  уақытында өзгермейді;  магниттік  жүйелердің 

қанығуы  ескерілмейді; күштік трансформаторлардың магниттелу  тоқтарын 

есептемейді ; жерге қысқа тұйықталған  тізбек элементтерінің  сыйымдылық  өткізгіштерін  ескермейді. Үш фазалық  жүйе симметриялы  болып  есептеледі

және егер  x/r>3 қатынасы орындалса активті  кедергіні  есептемейді.

Үш фазалы  ҚТ-да тоқтарды  есептеу  келесі  тәртіппен  орындалады:  есептік  сұлба   құрылады;  электрлік  алмасу  сұлбасы  құрылады;  алмасу  сұлбасын, әрбір  қоректендіру  көзі, ҚТ  нүктесімен нәтижелік  кедергісі _з арқылы  қосуға болатынтай неғұрлым  қарапайым  түрге  келтіреді; нәтижелік

ЭҚК көзі және  нәтижелік  кедергі арқылы Ом заңы бойынша  I_п,0  тоғын  анықтайды, содан соққы  тоғын  және  қажет  болғанда берілген  уақыт моменті t  үшін, ҚТ периодикалық  және апериодикалық  құраушыларын  анықтайды