- •Тяговые и трансформаторные подстанции
- •Часть II
- •101800 «Электроснабжение железных дорог»
- •Плавкие предохранители напряжением свыше 1 кВ
- •Назначение и область применения
- •3. Конструктивное устройство предохранителей с автогазовым гашением, их технические данные и принцип действия
- •Условия выбора предохранителей
- •Ход выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Вакуумный выключатель bbф-27,5
- •Назначение, область применения и технические данные
- •Конструктивное устройство вакуумной камеры выключателя
- •Принцип действия вакуумного выключателя
- •Ход выполнения работы и содержание отчета
- •Конструктивное устройство трансформаторов тока тпол-20,тпл-10 и тфзм-110
- •Принцип работы трансформатора тока, его погрешность и условия эксплуатации
- •Ход выполнения работы и содержание отчета
- •Конструктивное устройство трансформаторов напряжения
- •Ход выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Разъединители, отделители, короткозамыкатели
- •Назначение, область применения и некоторые технические данные
- •Конструктивное устройство
- •Условия выбора и проверки
- •Ход выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Ограничители перенапряжений
- •Назначение и область применения
- •Конструктивное устройство
- •Ход выполнения работы и содержание отчета
- •Контрольные вопросы
- •Библиографический список
Условия выбора и проверки
Условия выбора разъединителей, отделителей, короткозамыкателей по длительному режиму имеют вид:
,
,
где Uраб - рабочее напряжение установки;
Uном - номинальное (каталожное) значение напряжения;
Iраб. max – рабочий ток в максимальном режиме;
Iном.дл. - номинальный (каталожный) ток.
Проверка на электродинамическую и термическую стойкость выполняется по выражениям:
,
,
где iу - расчетное значение ударного тока КЗ, кА;
iдин (max пр.скв.) - каталожное (нормируемое) значение динамического (максимального, предельного сквозного) тока КЗ, кА;
Вн - нормируемый тепловой импульс;
Вк - расчетный тепловой импульс;
Вн = Iт2.tт,
Вк = Iпо2(tоткл + То),
где Iт, tт - каталожные ток и время термической стойкости;
Iпо - начальное значение периодической составляющей тока КЗ;
То - постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ (можно принять То = 0,05 с);
tоткл = (tз + tв) - время в течение которого проходит ток КЗ,c;
tз - время действия защиты, с;
tв =(tcв + tгд) - полное время отключения аппарата, с;
tcв - собственное время аппарата, с;
tгд - время горения дуги, с.
Проверка короткозамыкателя ведется по однофазному току КЗ.
Ход выполнения работы и содержание отчета
4.1. Ознакомиться с назначением, областью применения и техническими данными высоковольтных разъединителей, отделителей и короткозамыкателей.
4.2. Изучить конструктивное устройство и принцип работы аппаратов, установленных на стендах лаборатории. Законспектировать материал.
4.3. По заданию преподавателя выбрать и проверить на электродинамическую и термическую стойкость тот или иной аппарат.
Самостоятельно, пользуясь рекомендованной литературой, ответить на контрольные вопросы письменно.
Контрольные вопросы
5.1. Укажите область применения аппаратов.
5.2. Основные отличия разъединителей и отделителей.
5.3. Когда и для какой цели применяются отделители и короткозамыкатели?
5.4. Как определяется полное время отключения аппарата?
5.5. Перечислить условия выбора и проверки разъединителя, отделителя и короткозамыкателя.
Лабораторная работа №10
Ограничители перенапряжений
Цель работы: изучение конструкции ограничителей перенапряжений.
Назначение и область применения
Перенапряжения в сетях электроснабжения являются неизбежным результатом действия ударов молнии и коммутаций. Они подвергают опасности электрооборудование, поскольку необходимый уровень изоляции оборудования не может быть достигнут по экономическим соображениям. Более экономичным и надежным решением в эксплуатации сетей является широкое применение мероприятий по ограничению перенапряжений неприемлемого уровня.
Основная защита от перенапряжений может быть достигнута двумя способами:
применением грозозащитных тросов на подходах к подстанциям;
ограничить перенапряжения непосредственно около электрического оборудования, например, с помощью ограничителя напряжений, установленных рядом с электрическим оборудованием.
В высоковольтных сетях 110 кВ и выше широко применяют оба метода защиты. В сетях среднего напряжения 35 кВ применение грозозащитных тросов не очень эффективно, т.к. из-за небольшого зазора между грозозащитным тросом и проводами линии удары молний поражают также и провода линии. Кроме того, наведенных перенапряжений на проводах линии вообще невозможно избежать при помощи грозозащитных тросов.
Вплоть до недавнего времени в сетях среднего и более низкого напряжения применялись традиционные ограничители перенапряжений (вентильные разрядники), состоящие из последовательно соединенных между собой карбидно-кремниевых резисторов и искровых промежутков.
Ограничитель перенапряжений на основе металлоксидных сопротивлений без искровых промежутков постепенно переходит в проводящее состояние, и ток через ограничитель непрерывно возрастает при перенапряжении без задержки. Когда перенапряжение затухает, ток снова уменьшается в соответствии с характеристикой. Таким образом, в отличие от ограничителя с искровыми промежутками, протекание сопровождающего тока не наблюдается (рис. 13).
Благодаря таким своим свойствам ограничители перенапряжений применяются в установках высокого, среднего и низкого напряжения.
Эффективность применения ограничителей перенапряжения нелинейных (ОПН) по сравнению с разрядниками обусловлена следующим:
более низкий защитный уровень для всех видов перенапряжений;
отсутствие сопровождающего тока после воздействия импульса перенапряжений;
низкие эксплуатационные затраты на техническое обслуживание (не требуется настроек и регулировок);
малые габариты и масса.
Основным преимуществом ОПН является предотвращение импульса с большой скоростью изменения напряжения, имеющего накопительный характер (происходит развитие местных дефектов изоляции), постепенно приводящий к пробою изоляции защищаемого оборудования.
Рис. 13. Вольтамперные характеристики ограничителей в режимах:
1 – коммутационных перенапряжений на волне тока с фронтом 1,2 мс;
2 – грозовых перенапряжений на волне тока с фронтом 8 мкс