Oikosulkuvirtojen rajoitukset teollisuusyritysten sähköverkoissa

Teollisuusyritysten tehonsyöttöjärjestelmissä, oikosulkuja (Oikosulku), mikä johtaa virtojen voimakkaaseen kasvuun. Siksi kaikki sähköjärjestelmän tärkeimmät sähkölaitteet on valittava ottaen huomioon tällaisten virtojen toiminta.

Seuraavat oikosulkutyypit erotetaan:

• kolmivaiheinen symmetrinen oikosulku;

• kaksivaiheinen - kaksi vaihetta on kytketty toisiinsa ilman, että niitä on kytketty maahan;

• yksivaiheinen - yksi vaihe on kytketty lähteen nollaan maan kautta;

• kaksinkertainen maadoitus - kaksi vaihetta on kytketty toisiinsa ja maahan.

Oikosulkujen pääasialliset syyt ovat sähköasennusten yksittäisten osien eristysrikkomukset, henkilökunnan virheelliset toimet, eristyksen päällekkäisyys järjestelmän ylijännitteistä. Oikosulut häiritsevät vaurioituneisiin verkon osiin kytkettyjen kuluttajien, myös vahingoittumattomien, virransyöttöä niiden jännitteen alenemisen ja virransyötön katkeamisen vuoksi.Oikosulut on siksi poistettava suojalaitteilla mahdollisimman pian.

Kuvassa 1 näyttää oikosulkuvirtakäyrän. Sähköjärjestelmässä tapahtuu alusta alkaen ohimenevä prosessi, jolle on ominaista muutos oikosulkuvirran (SCC) kahdessa komponentissa: jaksollinen ja jaksollinen.

Riisi. 1. Oikosulkuvirran muutoskäyrä

Suuret teollisuuslaitokset liitetään yleensä tehokkaisiin sähköjärjestelmiin. Tässä tapauksessa oikosulkuvirrat voivat saavuttaa erittäin merkittäviä arvoja, mikä johtaa vaikeuksiin sähkölaitteiden valinnassa oikosulkustabiilisuuden olosuhteiden mukaan. Suuria vaikeuksia syntyy myös sellaisten tehonsyöttöjärjestelmien rakentamisessa, joissa on suuri määrä tehokkaita sähkömoottoreita, jotka syöttävät oikosulkukohtaa.

Tässä suhteessa tehonsyöttöjärjestelmiä suunniteltaessa on tarpeen määrittää optimaalinen oikosulkuvirta... Yleisimmät rajoitustavat ovat:

• muuntajien ja voimalinjojen erillinen käyttö;

• lisävastusten sisällyttäminen verkkoon — reaktoreita;

• jaettujen käämitysmuuntajien käyttö.

Reaktoreiden käyttöä suositellaan erityisesti kytkettäessä suhteellisen pienitehoisia sähkövastaanottimia voimalaitosten väyliin ja suuritehoisiin sähköasemiin. Kytkettäessä iskukuormalla varustettuja vastaanottimia - voimakkaita uuneja, venttiilin sähkökäyttöä - on usein mahdotonta lisätä verkon reaktiivisuutta asentamalla reaktoreita, koska tämä johtaa jännitteen vaihteluiden ja poikkeamien lisääntymiseen.

Kuvassa Kuvassa 2 on kaavio 110 kV:n sähköasemasta, joka syöttää äkillisesti vaihtelevia kuormia.Se ei tarjoa voimakasta iskukuormitusta antavien päätteiden ja linjojen 3 reaktiota, jotta verkon reaktiivisuutta ja loistehoiskuja ei lisätä. Näissä liitännöissä käytetään tehokkaita kytkimiä 1. Muilla linjoilla reagoivat ja tavanomaiset verkkokytkimet 2 on varustettu jopa 350 - 500 MBA:n virrankatkaisulla.

Riisi. 2. Kaavio 110 kV:n sähköasemasta, joka syöttää äkillisesti vaihtelevia kuormia: 1 — suuritehoiset kytkimet, 2 — keskitehoiset verkkokytkimet, 3 — johdot syöttävät kuluttajille jyrkästi vaihtelevia iskukuormia

Nykyaikaisissa teollisuuslaitoksissa, joissa moottorin kuormitus on haaroittunut (rikastuslaitokset jne.), oikosulkuvirtojen rajoittamiseen käytetään kehittynyttä tehonsyöttöjärjestelmää, jossa on ohjattu hätätila.

Kuvassa Kuva 3 näyttää navan tehokaavion. Kuten kuvasta näkyy, oikosulun sattuessa pisteessä K hätävirtojen summa kulkee vaurioituneen liitännän (B) katkaisijan läpi - verkosta ja syötöstä vaurioitumattomista moottoreista.

Vaurioituneen liitännän katkaisijan läpi kulkevan oikosulkuvirran rajoittamiseksi mukana on onnettomuusajan ajaksi tyristorivirran rajoittimet VS1, VS2, jotka rajoittavat verkosta tulevan oikosulkuvirran komponenttia. Kytkimestä B kytkemisen jälkeen täytteet VS1, VS2 kytketään pois päältä. Virranrajoituksen astetta säätelee virranrajoitin R.

Riisi. 3. Tehonsyöttökaavio ryhmälaitteella staattisen virran rajoittamiseksi

Osittaista kaaviota käytetään useille kriittisille mekanismeille, jotka eivät salli itsekäynnistystä nimelliskuormalla ja virrankatkoksia muuntajien rinnakkainen toimintaesitetty kuvassa. 4.

Kaava on kaksiosainen kojeisto, jossa on kaksoisreaktorit L1 ja L2. Normaalitilassa kytkimet Q3, Q4 ovat auki ja Q5 kiinni. Kuormitusvirrat kulkevat kaksoisreaktorien haaroissa a ja haarojen b tasausvirtaa, joka on lähteiden välillä, rajoittavat kaksoisreaktorien haarojen vastukset. Järjestelmä mahdollistaa erityisesti moottoreiden kuormitetuissa verkoissa jäännösjännitteen ylläpitämisen, mikä takaa moottoreiden vakauden.

Riisi. 4. Kaavio lähteiden osittaisella rinnakkaistoiminnalla

Viime vuosina teollisuuslaitoksiin on alettu rakentaa monimutkaisia ​​0,4 kV:n suljettuja verkkoja, joissa suoritetaan rinnakkaiskäyttöä konepajamuuntajia TM 1000 - 2500 kVA.

Tällaiset verkot tarjoavat korkealaatuista sähköenergiaa, muuntajan tehon järkevä käyttö. Kuvassa Kuvassa 4a on kaavio, jossa hätävirtojen rajoitus muuntajien rinnakkaiskäytössä on toteutettu 0,4 kV verkkoon lisätyillä reaktoreilla.

Joissakin tapauksissa muuntajien luonnollinen poistaminen mahdollistaa piirin järjestämisen kuvassa 2. 5, mutta ilman reaktorien käyttöä.

Kuvassa Kuva 5, b esittää monimutkaista suljettua verkkoa 0,4 kV.

Riisi. 5. Kaaviot 6 / 0,4 kV työpajamuuntajien rinnakkaiskäytöllä: a — lohkoreaktoreilla, b — suurjännitetyristorikytkimillä

Kuten kuvasta voidaan nähdä. Kuvassa 5, b tehomuuntajat on kytketty syöttöverkkoon tyristorikytkimien kautta, jotka hätätilassa varmistavat joidenkin muuntajien ennenaikaisen sammutuksen.Tässä tapauksessa oikosulkuvirta on rajoitettu monimutkaisen suljetun verkon luonnollisista vastuksista johtuen, joka tässä tapauksessa saa virtaa irrotetuista muuntajista.