3.12.3 Выбор мощности и места установки дугогасящих катушек
Мощность дугогасящих катушек выбирается по величине полного емкостного тока замыкания на землю сети и подсчитывается по формуле [3]:
(3.42)
где n – коэффициент, учитывающий развитие сети в ближайшие пять лет. Приближенно n=1,25.
Дугогасящие катушки должны устанавливаться, как правило, на питающих узловых подстанциях, связанных с компенсирующей сетью не менее чем тремя линиями. Установка на тупиковых подстанциях нежелательна, так как неполнофазные режимы питания трансформатора с дугогасящей катушкой, возникающие из-за обрыва проводов на питающей линии, приводят к неполнофазной компенсации емкостных проводимостей фаз сети индуктивными проводимостями дугогасящей катушки. При этом смещение нейтрали может достигнуть опасных величин.
Определяем мощность дугогасящих катушек:
I С.Ш. : Q=1,25*16,6*10=207,5 кВА
II С.Ш. : Q=1,25*17,2*10=215 кВА
Выбираем дугогасящие катушки:ЗРОМ-300/10.
Для подключения дугогасящих катушек к нейтрали сети используем трансформаторы ТМ-400/10.
4. Релейная защита и автоматика
В процессе работы подстанции могут возникнуть повреждения отдельных её элементов и ненормальные режимы работы.
Повреждения в электроустановках чаще всего связаны с нарушением изоляции, обрывом цепей или возникновением коротких замыканий. При этом прекращается питание потребителей, расположенных за местом повреждения. кроме того, протекание токов короткого замыкания приводит к повышенному нагреву токоведущих частей и аппаратов, снижению напряжения у удалённых потребителей и может явиться причиной нарушения устойчивой работы системы электроснабжения.
Ненормальные режимы работы обычно приводят к отклонению величин напряжения, тока и частоты от допустимых значений. При понижении напряжения и частоты создаётся опасность нарушения нормальной работы потребителей и устойчивости системы электроснабжения, а повышение напряжения может привести к пробою изоляции и повреждению электрооборудования [20].
Таким образом, повреждения нарушают работу электроустановок, а ненормальные режимы работы создают условия для возникновения повреждений.
Для уменьшения размеров повреждений и предотвращения развития аварий устанавливаем релейную защиту, которая представляет собой совокупность автоматических устройств, обеспечивающих отключение поврежденной части электроустановки.
4.1. Виды повреждений и ненормальных режимов работы трансформаторов
В процессе эксплуатации не исключена возможность к.з., как в трансформаторах, так и на их соединениях с выключателями. Имеют место также опасные ненормальные режимы работы, связанные с повреждением трансформатора и его соединений. Возможность повреждений и ненормальных режимов обуславливает необходимость установки на трансформаторах защитных устройств. При этом учитываются однофазные и многофазные короткие замыкания в обмотках и на выводах трансформатора, а также “пожар стали” сердечника. Однофазные короткие замыкания бывают двух видов: на землю и между витками обмотки (витковые замыкания). Наиболее вероятными являются однофазные и многофазные повреждения на выводах трансформаторов и однофазные витковые замыкания.
Значительно реже возникают междуфазные короткие замыкания в обмотках. Для групп однофазных трансформаторов они вообще исключены. Защита от коротких замыканий выполняется с действием на отключение повреждённого трансформатора [18]. Для ограничения размеров разрушений целесообразно выполнять её работающей без замедления.
Замыкания одной фазы на землю представляют опасность для обмоток , присоединённых к сетям с большими токами замыкания на землю. В этом случае защита должна отключить трансформатор и при однофазных коротких замыканиях в его обмотках на землю.
Ненормальные режимы работы трансформаторов обусловлены внешними короткими замыканиями и перегрузками. В этих случаях в обмотках трансформатора появляются большие токи (сверхтоки).Особенно опасны токи, при внешних коротких замыканиях; эти токи могут значительно превышать номинальный ток трансформатора. В случае длительного прохождения тока возможен интенсивный нагрев изоляции обмоток и её повреждение.
Вместе с этим при коротком замыкании имеет место понижение напряжения в сети. Поэтому на трансформаторе должна предусматриваться защита, отключающая трансформатор при появлении сверхтоков, обусловленных не отключившимся внешним коротким замыканием.
К ненормальным режимам работы трансформатора относится также недопустимое понижение уровня масла, которое может произойти, например, вследствие повреждения бака.