Вопрос 28

Токоограничивающие реакторы. Индуктивное сопротивление реакторов. Конструкции реакторов.

Токоогр. реактор (ТР) –электрический аппарат, предназначенный для ограничения тока КЗ в мощных эл. установках. Также ТР позволяют поддерживать на шинах определенный уровень напряжения при повреждениях за реактором. Включается ТР последовательно в цепь, ток которой нужно ограничивать и работает как индуктивное (реактивное) дополнительное сопротивление, уменьшающее ток и поддерживающее напряжение в сети при коротком замыкании, что увеличивает устойчивость генераторов и системы в целом.

В нормальном режиме на реакторе наблюдается падение напряжения порядка 3-4 %, что вполне допустимо. В случае короткого замыкания бо́льшая часть напряжения приходится на реактор.

Основная область применения ТР: эл. сети 6-10кВ. Иногда ТР исп. в установках 35кВ и выше, а также при напряжении до 1000В.

ТР представляет собой индуктивную катушку, не имеющую сердечника из магнитного материала, благодаря чему сопротивление ТР является постоянной величиной, независящей от величины протекающего по нему тока.

Основным параметром реактора является его индуктивное сопротивление х_р=ωL, Ом. Которое в некоторых каталогах приводится как: ,

где I_ном и U_ном – номинальные ток и напряжение реактора соответственно.

Токоограничивающие реакторы подразделяются:

• по месту установки: наружного применения и внутреннего;

• по напряжению: среднего (3-35 кВ) и высокого (110-500кВ);

• по конструктивному исполнению: на бетонные, сухие, масляные и броневые;

• по расположению (установке) фаз: вертикальное, горизонтальное и ступенчатое;

• по исполнению обмоток: одинарные и сдвоенные;

• по функциональному назначению: фидерные, фидерные групповые и межсекционные.

Наибольшее распространение получили бетонные реакторы с алюминиевой обмоткой марки РБ. Конструктивно он состоит из каркаса с намотанной на него алюминиевой обмоткой. Поверх обмотки накладывается слой кабельной бумаги с хлопчато-бумажной оплеткой. Для того, чтобы не происходил сдвиг обмотки при протекании тока, в определенных местах она заливается бетоном, который застывая образует колонны. Фазы изолированы друг от друга с помощью фарфоровых изоляторов.

Сдвоенные реакторы конструктивно подобны одинарным, но от средней точки обмотки имеется дополнительный вывод. В случае их применения, источник может быть присоединен к средней точке, а потребители к крайним, и наоборот. Достоинство: в зависимости от схемы включения и направления токов в обмотках инд. сопрот. может увеличиваться или уменьшаться, что используется для уменьшения падения напряжения в норм.режиме и ограничения токов при КЗ. Недостаток: необходима равномерная нагрузка плеч ,т.к. может произойти перекос напряжений.

Вопрос 29

Параллельная работа СГ. Синхронизация СГ. Самосинхронизация.

Процесс включения генераторов на параллельную работу называется синхронизацией.

Различают 2 способа синхронизации: точная синхронизация и самосинхронизация (грубая синхронизация).

При точной синхронизации должно выполняться три условия:

-равенство частот генератора и сети; -равенство напряжений генератора и сети;

-совпадение напряжений по фазе.

Выполнение условий точной синхронизации может быть осуществлено вручную (все операции по регулированию возбуждения и подгонке частоты выполняет дежурный персонал) или автоматически (все операции по рег. возб. и подгонке частоты выполняют автоматические устройства). Также применяется ручная синхронизация с автоматич. контролем синхронизма, который запрещает включение выключателя синхронизируемой машины при несоблюдении условий синхронизации.

Недостатки: - Сложность и длительность процессов включения;

- при возникновении аварии в сети трудно выровнять частоты и напряжения;

- несоблюдение хотя бы одного из условий приводит к тяжелым авариям в сети;

- необходимость высокой квалификации персонала.

При самосинхронизации невозбужденный генератор с частотой вращения несколько меньше синхронной, включают в сеть, подают возбуждение, генератор возбуждается и втягивается в синхронизм через 1-2с. При этом, перед включением обмотка ротора должна быть замкнута на гасительное сопротивление, регулировочный реостат установлен в положение Х.Х.

В момент включения невозбужденной синхронной машины в сеть имеет место бросок тока статора и снижение напряжения в сети. Однако ток и соответствующая ЭДС меньше, чем при КЗ на выводах генератора. Падение напряжения может быть значительным, если мощность включаемой машины соизмерима с мощностью системы или превосходит ее, однако напряжение быстро восстанавливается (~через 1-2с).

Достоинства: - простота включения генератора в сеть;

- упрощается и становится более быстрой синхронизация;

- процесс легко автоматизировать;

- искл. возможность возникновения тяжелых аварий при ошибочных включениях;

- возможность вкл. генератора при колебаниях частоты и напряжения в энергосистеме.

Метод самосинхронизации является основным способом включяения на параллельную работу для машин мощностью до 3МВт. Возможность использования данного метода для машин более 3МВт ограничена допускаемым значением ЭДС в обмотке статора.

Включение машин с косвенным охлаждением данным методом рекомендуется в тех случаях, когда переходная составляющая тока статора в момент включения не превосходит 3,5-кратного значения номинального тока статора. Практически все ТГ и ГГ с косвенным охлаждением, работающие по схеме блока с повыш. тр-ми, соответствуют этому условию. Включение генераторов с непосредственным охлаждением обмоток методом самосинхр. допускается только в аварийных условиях. При работе нескольких генераторов на шины генераторного напряжения способ самосинхр. не всегда применим и допускается только в случаях когда .

В аварийных случаях методом самосинхронизации допускается включать все машины независимо от кратности тока включения и способа их охлаждения.