Virranrajoittimien ja kaarenvaimennusreaktorien tuki

Virtaa rajoittavat reaktorit on suunniteltu rajoittamaan oikosulkuvirtoja ja ylläpitämään tiettyä virtakiskon jännitetasoa reaktorien takana olevan vian sattuessa.

Reaktoreita käytetään sähköasemilla pääasiassa 6-10 kV verkkoihin, harvemmin 35 kV jännitteeseen. Reaktori on kela ilman sydäntä, sen induktiivinen vastus ei riipu virtaavasta virrasta. Tällainen induktanssi sisältyy kolmivaiheisen verkon jokaiseen vaiheeseen. Reaktorin induktiivinen vastus riippuu sen kierrosten lukumäärästä, koosta, vaiheiden suhteellisesta sijainnista ja niiden välisistä etäisyyksistä. Induktiivinen vastus mitataan ohmeina.

Normaaliolosuhteissa kuormitusvirran kulkiessa reaktorin läpi reaktorin jännitehäviö ei ylitä 1,5-2 %. Kuitenkin, kun oikosulkuvirta kulkee, jännitehäviö reaktorin yli kasvaa jyrkästi. Tällöin sähköaseman väylän jäännösjännitteen reaktoriin tulee olla vähintään 70 % nimellisjännitteestä.Tämä on tarpeen muiden sähköasemaväyliin kytkettyjen käyttäjien vakaan toiminnan ylläpitämiseksi. Reaktorin aktiivinen vastus on pieni, joten pätötehohäviö reaktorissa on 0,1–0,2 % normaalitilassa reaktorin läpi kulkevasta tehosta.

Kytkentäpisteessä erotetaan virtakiskoosien väliin kytketyt lineaariset ja poikkileikkausreaktorit. Lineaariset reaktorit puolestaan ​​voivat olla yksittäisiä (Kuva 1, a) - yhdelle linjalle ja ryhmälle (Kuva 1, b) - useille linjoille. Suunnittelussa erotetaan yksi- ja kaksoisreaktorit (kuva 1, c).

Reaktorin käämit on yleensä valmistettu eristetystä langasta - kuparista tai alumiinista. Nimellisvirroille 630 A ja enemmän reaktorin käämi koostuu useista rinnakkaisista haaroista. Reaktorin valmistuksessa käämit kääritään erityiseen runkoon ja kaadetaan sitten betonilla, mikä estää kierrosten siirtymisen sähködynaamisten voimien vaikutuksesta, kun oikosulkuvirrat kulkevat. Reaktorin betoniosa on maalattu kosteuden tunkeutumisen estämiseksi. Ulkotiloihin asennetut reaktorit impregnoidaan erityisellä tavalla.

Riisi. 1. Järjestelmät virtaa rajoittavien reaktorien sisällyttämiseksi: a — yksittäinen yksittäinen reaktori yhdelle linjalle; b — ryhmäyksikköreaktori; jossa - ryhmän kaksoisreaktori

Erivaiheisten reaktorien eristämiseksi toisistaan ​​ja maadoitetuista rakenteista ne asennetaan posliinieristeille.

Yksittäisten reaktorien ohella kaksinkertaiset reaktorit ovat löytäneet käyttöä. Toisin kuin yksittäisissä reaktoreissa, kaksoisreaktoreissa on kaksi käämiä (kaksi jalkaa) vaihetta kohti. Käämillä on yksi kiertosuunta.Reaktorin haarat on tehty samoille virroille ja niillä on sama induktanssi. Yhteiseen liittimeen on kytketty virtalähde (yleensä muuntaja) ja haaroitusliittimiin on kytketty kuorma.

Reaktorin vaiheen haarojen välissä on induktiivinen kytkentä, jolle on tunnusomaista keskinäinen induktanssi M. Normaalitilassa, kun molemmissa haaroissa kulkee suunnilleen yhtä suuret virrat, kaksoisreaktorissa keskinäisestä induktiosta johtuva jännitehäviö on pienempi kuin tavanomaisessa reaktorissa, jossa on sama induktanssiresistanssi. Tämä seikka mahdollistaa kaksoisreaktorin tehokkaan käytön panosreaktorina.

Kun oikosulku tapahtuu yhdessä reaktorin haarasta, tämän haaran virta tulee paljon korkeammaksi kuin toisessa vahingoittumattomassa haarassa, jolloin keskinäisen induktion vaikutus vähenee ja oikosulkuvirran rajoittamisen vaikutus kasvaa. pääosin reaktorin haaran luontainen induktiivinen vastus.

Reaktoreiden toiminnan aikana ne tarkastetaan. Tarkastuksessa kiinnitetään huomiota linja-autojen kytkentäpisteiden koskettimiin reaktorin käämiin tummuneiden värien mukaan, indikaattorilämpökalvot, käämin eristyksen kunto ja käänteiden muodonmuutosten esiintyminen, tukieristeiden ja niiden vahvistuksen pölyisyysasteeseen ja eheyteen, betoni- ja lakkapinnoitteen kuntoon.

Betonin kastuminen ja sen vastuksen pieneneminen ovat erityisen vaarallisia verkon oikosulku- ja ylijännitteissä mahdollisen päällekkäisyyden ja reaktorin käämien tuhoutumisen vuoksi. Normaaleissa käyttöolosuhteissa reaktorin käämien eristysvastuksen tulee olla vähintään 0,1 MΩ.Reaktoreiden jäähdytys (ilmanvaihto) järjestelmien toimivuus tarkistetaan. Jos ilmanvaihdon toimintahäiriö havaitaan, on ryhdyttävä toimenpiteisiin kuormituksen vähentämiseksi. Reaktoreiden ylikuormitus ei ole sallittua.

Kaarenvaimennusreaktorit.

Yksi yleisimmistä sähköverkon vioista on sähköasennuksen jännitteisten osien maadoitus. 6-35 kV verkoissa tämäntyyppiset vauriot muodostavat vähintään 75 % kaikista vahingoista. Sulkemisen yhteydessä; eristetyllä nollalla toimivan kolmivaiheisen sähköverkon yhden vaiheen (kuva 2) maahan vaurioituneen vaiheen C jännite suhteessa maahan nollaa ja kaksi muuta vaihetta A ja B kasvavat 1,73 kertaa (verkkojännitteeseen asti). Tätä voidaan valvoa jännitemuuntajan toisiokäämiin sisältyvillä eristysvalvontajännitemittareilla.

Riisi. 2. Vaihe-maasulku kolmivaiheisessa sähköverkossa kapasitiivisten virtojen kompensoinnilla: 1-tehomuuntajan käämitys; 2 — jännitemuuntaja; 3 — kaarenvaimennusreaktori; H - jänniterele

Maadoituspisteen läpi kulkeva vaurioituneen vaiheen C virta on yhtä suuri kuin vaiheiden A ja B virtojen geometrinen summa:

jossa: Ic — maasulkuvirta, A; Uf — verkon vaihejännite, V; ω = 2πf-kulmataajuus, s-1; C0 on vaihekapasitanssi suhteessa maahan, linjan pituusyksikköä kohti, μF / km; L on verkon pituus, km.

Kaavasta voidaan nähdä, että mitä suurempi verkon pituus, sitä suurempi on maasulkuvirran arvo.

Eristetyllä nollalla varustetussa verkossa vaiheen ja maan välinen vika ei häiritse kuluttajien toimintaa, koska verkkojännitteiden symmetria säilyy.Suurilla IC-virroilla maasulkuihin voi liittyä katkaiseva kaari vikakohdassa. Tämä ilmiö puolestaan ​​johtaa siihen, että verkkoon ilmaantuu ylijännitteitä aina (2,2-3,2) Uf asti.

Jos verkon eristys on heikentynyt, tällaiset ylijännitteet voivat aiheuttaa eristyksen rikkoutumisen ja vaihe-vaiheoikosulun. Lisäksi maasulusta aiheutuva sähkökaaren lämpöionisoiva vaikutus aiheuttaa vaihe-vaihevikojen riskin.

Eristetyn nollaverkon maasulkuvaara huomioon ottaen käytetään kapasitiivisen maasulkuvirran kompensointia kaarenvaimennusreaktoreilla.

Tutkimus ja käyttökokemus osoittavat kuitenkin, että valokaaren vaimennusreaktoreita kannattaa käyttää 6 ja 10 kV verkoissa myös kapasitiivisten maasulkuvirtojen ollessa 20 ja 15 A.

Valokaarisammutusreaktorin käämin läpi kulkeva virta syntyy nollabiasjännitteen vaikutuksesta. Se puolestaan ​​tapahtuu nollalla, kun vaihe on oikosulussa maahan. Reaktorin virta on induktiivinen ja suunnattu kapasitiivista maasulkuvirtaa vastaan. Tällä tavalla virtaa kompensoidaan maasulkukohdassa, mikä edistää kaaren nopeaa sammumista. Tällaisissa olosuhteissa antenni- ja kaapeliverkot voivat toimia pitkään vaihe-maa-vian kanssa.

Induktanssin muutos kaarisammutusreaktorin rakenteesta riippuen tehdään käämihaaroja kytkemällä, magneettijärjestelmän rakoa muuttamalla, sydäntä siirtämällä tasavirralla.

ZROM-tyyppiset reaktorit valmistetaan jännitteelle 6-35 kV.Tällaisen reaktorin käämissä on viisi haaraa. Joissakin voimajärjestelmissä valmistetaan kaarenvaimennusreaktoreita, joiden induktanssia muutetaan muuttamalla magneettijärjestelmän aukkoa (esimerkiksi KDRM, RZDPOM-tyyppiset reaktorit jännitteelle 6-10 kV, kapasiteetti 400-1300 kVA)

Riisi. 3. RZDPOM-tyyppisen kaarensammutusreaktorin (KDRM) käämien kaavio: A — X — pääkäämi; a1 — x1 — ohjauskäämi 220 V; a2 — x2 — signaalikäämi 100 V, 1A.

DDR:ssä, Tšekkoslovakiassa ja muissa maissa valmistetut samantyyppiset kaarensammutusreaktorit toimivat sähköverkoissa. Rakenteellisesti KDRM-, RZDPOM-tyyppisten kaarenvaimennusreaktorit koostuvat kolmivaiheisesta magneettipiiristä ja kolmesta käämistä: virtalähde, ohjaus ja signaali. Käämityskaavio on esitetty kuvassa. 3. Kaikki käämit sijaitsevat kolmivaiheisen magneettipiirin keskihaarassa.

Riisi. 4. Kaaviot kaarenvaimennusreaktorien sisällyttämiseksi

Magneettipiiri keloilla asetetaan muuntajaöljysäiliöön. Keskitanko koostuu yhdestä kiinteästä ja kahdesta liikkuvasta osasta, joiden väliin on muodostettu kaksi säädettävää ilmarakoa.

Tehokäämissä liitin A on kytketty tehomuuntajan nollaliittimeen, liitin X on maadoitettu virtamuuntajan kautta. Ohjauskela a1 - x1 on suunniteltu kytkemään kaarenvaimennusreaktorin (RNDC) säädin.

Signaalikäämiä a2-x2 käytetään ohjaus- ja mittauslaitteiden liittämiseen siihen. Valokaarisammutusreaktorin säätö tapahtuu automaattisesti sähkökäytöllä. Magneettipiirin liikkuvien osien liikkeen rajoittaminen tehdään rajakytkimillä.Valokaarisammutusreaktorien piirikaaviot on esitetty kuvassa.

Kuvassa Kuvassa 4a on esitetty yleispiiri, jonka avulla voit kytkeä kaarenvaimennusreaktorit mihin tahansa muuntajaan. Kuvassa Kuviossa 4b valokaaren vaimennusreaktorit sisältyvät kukin omaan osaansa. Valokaarisammutusreaktorin teho valitaan kyseisen kisko-osan syöttämän kapasitiivisen verkon maavirran kompensoinnin perusteella.

Valokaarisammutusreaktoriin on asennettu erotin sen sammuttamiseksi manuaalisen palautuksen aikana. Ei ole hyväksyttävää käyttää kytkintä erottimen sijasta, koska kaarensammutusreaktorin virheellinen sammuttaminen kytkimellä verkon maadoituksen aikana johtaa virran kasvuun maadoituspisteessä, verkon ylijännitteeseen, vaurioitumiseen reaktorin käämin eristys, vaiheoikosulku.

Pääsääntöisesti valokaaren vaimentimet on kytketty tähti-kolmio-kytkentäkaavion omaavien muuntajien noloihin, vaikka muitakin kytkentämenetelmiä on (generaattoreiden tai synkronisten kompensaattoreiden nollaosassa).

Niiden muuntajien teho, joilla ei ole kuormaa toisiokäämissä ja joita käytetään kytkemään kaarireaktorit nollaansa, valitaan yhtä suureksi kuin valokaarensammutusreaktorin teho. Jos kuorman kytkemiseen käytetään myös valokaaren sammutusreaktorin muuntajaa, sen teho tulee valita 2 kertaa valokaaren sammutusreaktorin tehoon verrattuna.

Kaaren vaimennusreaktorin asetukset.Ihannetapauksessa se voidaan valita niin, että maasulkuvirta on täysin kompensoitu, ts.

missä Ic ja Ip ovat verkon maadoituskapasitiivisten virtojen ja kaarenvaimennusreaktorin virran todelliset arvot.

Tätä kaarenvaimennusreaktorin asetusta kutsutaan resonanssiksi (piirissä esiintyy virtojen resonanssia).

Reaktorin säätäminen ylikompensoinnilla on sallittua, kun

Tässä tapauksessa maasulkuvirta ei saa ylittää 5 A ja viritysaste

ei ylitä 5. Kaapeli- ja ilmaverkkoihin saa konfiguroida alikompensoituja valokaaren vaimennusreaktoreita, jos verkon vaihekapasiteetin hätäepätasapainot eivät johda nollabiasjännitteen ilmaantumiseen, joka on suurempi kuin 0,7 Uph .

Todellisessa verkossa (etenkin antenniverkoissa) on aina vaihekapasitanssin epäsymmetria suhteessa maahan, riippuen johtimien sijainnista kannattimissa ja vaiheiden kytkentäkondensaattorien jakautumisesta. Tämä epäsymmetria aiheuttaa symmetrisen jännitteen ilmaantumisen nollalle. Epäsymmetriajännite ei saa ylittää 0,75 % Uph.

Valokaarisammutusreaktorin liittäminen neutraaliin muuttaa merkittävästi nolla- ja verkkovaiheen potentiaalia. Nollalla esiintyy nollajännite U0 johtuen verkon epäsymmetriasta. Jos verkossa ei ole maadoitusta, nollapoikkeamajännite ei saa olla korkeampi kuin 0,15 Uph pitkään ja 0,30 Uph 1 tunnin ajan.

Reaktorin resonanssivirityksellä nollan bias-jännite voi saavuttaa arvot, jotka ovat verrattavissa vaihejännitteeseen Uf.Tämä vääristää vaihejännitteitä ja jopa tuottaa väärän maasignaalin. Tällaisissa tapauksissa kaarenvaimennusreaktorin keinotekoinen laukaisu mahdollistaa neutraalin esijännitteen pienentämisen.

Valokaarisammutusreaktorin resonanssiviritys on edelleen optimaalinen. Ja jos tällaisella asetuksella nollapoikkeamajännite on suurempi kuin 0,15 Uph ja epäsymmetriajännite suurempi kuin 0,75 Uph, on ryhdyttävä lisätoimenpiteisiin verkon vaiheiden kapasiteetin tasaamiseksi siirtämällä johdot ja jakamalla kytkentäkondensaattorit uudelleen verkon yli. vaiheet.

Valokaarisammutusreaktorit tarkastetaan käytön aikana: sähköasemilla, joissa on pysyvä huoltohenkilöstö, kerran vuorokaudessa, ilman huoltohenkilöstöä olevilla sähköasemilla vähintään kerran kuukaudessa ja jokaisen verkon maasulun jälkeen. Tarkasteltaessa kiinnitä huomiota eristeiden kuntoon, puhtauteen, halkeamien, lastujen puuttumiseen, tiivisteiden kuntoon ja öljyvuotojen puuttumiseen sekä öljyn tasoon paisuntasäiliössä; valokaaren vaimennusväylän tilassa, kytkemällä se muuntajan nollapisteeseen ja maasilmukkaan.

Jos reaktorissa ei ole automaattista säätöä kaaren vaimentamiseksi resonanssiksi, sen uudelleenjärjestely suoritetaan lähettäjän määräyksestä, joka verkkokokoonpanon muuttumisesta riippuen (aiemmin laaditun taulukon mukaan) antaa sähköaseman velvollisuuden vaihtaa reaktorin haara.Päivystäjä varmistanut, ettei verkossa ole maadoitusta, sammuttaa reaktorin, asentaa siihen tarvittavan haaran ja kytkee sen päälle erottimella.