4 Методы ограничения токов кз

В сетях 3—35 кВ для уменьшения тока замыкания на землю применяется заземление нейтралей через дугогасящие реакторы.

Установленная дугогосящая катушка позволяет при подборе парамеиров получить ток индуктивный, равный току емкостному. В нормальном режиме работы ток через катушку практически равен нулю. При полном замыкании на землю одной из фаз дугогасящая катушка оказывается под фазным напряжением и через место замыкания на землю протекает наряду с емкостным током I_C также индуктивный ток катушки I_L (рис. 1-13). Так как индук­тивный и емкостный токи отличаются по фазе на угол 180°, то в ме­cте замыкания на землю они компенсируют друг друга. Если I_C= I_L (резонанс), через место замыкания на землю ток проте­кать не будет. Благодаря этому дуга в месте повреждения не воз­никает и устраняются связанные с нею опасные последствия.

Суммарная мощность дугогасящих катушек для сетей опреде­ляется из выражения:

Q_Р=n* I_C*U_Ф

где п — коэффициент, учитывающий развитие сети; ориентировочно можно принять п = 1,25;

I_C - полный ток замыкания на землю; U_ф — фазное напряжение сети.

По рассчитанному значению Q_Р в каталоге подбираются катушки требуемой номинальной мощности.

Реакторы бывают 2 типов: 1 – РЗДСОМ – реактор заземляющий, дугогосящий, ступенчатое регулирование, однофазный, масленный. 2 - РЗДПОМ – плавное регулирование.

Дугогасящие реакторы устанавливаються на узловых питающих подстанциях, связанных с компенсируемой сетью не ме­нее чем тремя линиями.

Выбор дугогосящих реакторов

Выбираются по следующим условиям:

Q_Р.Д.=1,25*I_C*U_Ф

Подключают нейтраль трёхфазного силового трансформатора соединенного по схеме звезда – треугольник.

Допустимая мощность реактора Q_Р.Д.=

- максим. мощность нагрузки, - номинальная мощность трансформатора.

5 Синхронные генераторы и компенсаторы. Турбогенераторы и Гидрогенераторы

Конструкции синхронных генераторов

Скорость вращения ротора синхронного генератора:

(ТГ и ГГ),

где р – число пар полюсов;

f – частота;

n – скорость вращения (об/мин).

Основные номинальные параметры генераторов: U_ном; I_ном; Р_ном; I_{ном.рот}; cosφ.

Турбогенераторы – быстроходные электрические машины (горизонтальные). Частота вращения n обычно 1500, 3000 об/мин.

Статор – неподвижный, ротор – вращающийся. Корпус – стальной. При мощности более 100 МВт сердечник статора выполняется из холоднокатаной электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Для охлаждения в стали предусмотрены аксиальные и радиальные каналы.

Ротор выполняется из цельнометаллической поковки. Максимальные размеры: ;. В роторе фрезеруются пазы для обмоток. Для охлаждения с торцов устанавливаются вентиляторы.

Шкала номинальных мощностей турбогенераторов: 2,5; 4; 6; 12; 30(32); 60(63); 100; 160; 200(220); 300; 500; 800;1000 МВт.

Таблица 1.1

Номинальные напряжения синхронных генераторов:

Мощность, МВт	Напряжение, кВ
До 50	6,3; 10,5
100-150	10,5; 15,75
200-500	15,75; 18; 24

Гидрогенераторы (ГГ) – тихоходные электрические машины.

ГГ небольшой мощности – горизонтального исполнения;

ГГ средней и большой мощности – вертикального исполнения (подвесного или зонтичного типа).

Частота вращения составляет 60-600 об/мин.

Для мощных гидрогенераторов диаметр ротора достигает значения ; а для статора .

. Cинхронные компенсаторы

Синхронный компенсатор (СК) представляет собой синхронную электрическую машину, работающую в режиме холостого хода. Изменением тока возбуждения регулируется выработка или потребление реактивной мощности. Особенностью СК является возможность работы с отрицательным возбуждением. При этом реактивная мощность потребляется. Номинальная мощность синхронных компенсаторов находится в диапазоне 10  160 МВар.

Ток потребляемый СК: .

Для СК применяют воздушную и водородную системы охлаждения: КС-10000-6 (воздушное охлаждение); КСВ-160000-11 (водородное охлаждение).

Для СК применяют реакторный пуск для уменьшения пусковых токов ().

Рис. 1.16. Статический регулируемый ИРМ

Без возбуждения генератор разгоняется до скорости близкой к синхронной. Разворот осуществляется за счет асинхронного момента. После этого подается возбуждение и генератор втягивается в синхронизм.

К достоинствам СК является возможность плавного регулирования выработки или потребления реактивной мощности в широких пределах. К основным недостаткам СК относятся повышенные затраты на ремонт и обслуживание присущие вращающимся электрическим машинам.

Альтернативные регуляторы реактивной мощности: Статические регулируемые источники реактивной мощности (ИРМ) и конденсаторные батареи. Принципиальная схема статического регулируемого ИРМ приведена на рис. 1.16. Регулирование потребления реактивной мощности выполняется изменением индуктивности реактора. Для этого может применяться реактор с подмагничиванием.

Рис. 1.15. Включение синхронного компенсатора