Повреждения в электроустановках

Виды повреждений в электроустановках.

Большинство повреждений в ЭЭС приводит к коротким за­мыканиям (КЗ) фаз между собой или на землю (рис. 1.2). В об­мотках электрических машин и трансформаторов могут также возникать КЗ между витками одной фазы. Основными при­чинами повреждений являются: нарушения изоляции токове-дущих частей, вызванные ее старением, перенапряжениями, механическими повреждениями; повреждения проводов и опор ЛЭП, вызванные их неудовлетворительным состоянием, гололедом, ураганным ветром, "пляской проводов" и другими причинами; ошибки персонала при операциях (отключение разъединителей под нагрузкой или включение их на ошибоч­но оставленное заземление и др.)

При КЗ в контуре накоротко замкнутой ЭДС £ источника пи­тания (генератора) возникает большой ток /_к. Короткие замыка­ния подразделяются на трехфазные К*³¹, двухфазные К*^г), одно­фазные на землю К*¹⁾ и двухфазные на землю К*¹'¹¹ (рис. 1.2).

Во время КЗ вследствие увеличения тока возрастает паде­ние напряжения в элементах энергосистемы, что приводит к понижению напряжения во всех точках сети. При металличе­ском КЗ напряжение в точке К равно нулю (рис. 1.3, а). Снижен­ное значение напряжения в любой точке сети можно опреде­лять по выражению; U_M = I_KZ_MK.

Происходящие при КЗ увеличение тока и снижение напря­жения приводят к ряду тяжелых последствий:

а) ток КЗ /_к выделяет в активном сопротивлении цепи R, по которой он проходит в течение времени f, теплоту, опреде­ ляемую по закону Лжоуля-Ленца: Q = kl^ Rt. В месте поврежде­ния теплота, выделяемая током, и пламя электрической дуги производят большие разрушения, размеры которых тем боль­ше, чем больше ток /_к и время t. Проходя по неповрежденному оборудованию, ток КЗ нагревает его выше допустимого преде­ла, что может вызвать повреждение изоляции и токоведущих частей;

б) при протекании больших токов КЗ усиливаются электро­динамические взаимодействия между проводниками, сопро­вождающиеся значительными механическими напряжениями;

в) понижение напряжения при КЗ нарушает работу потреби­телей: синхронных и асинхронных электродвигателей, освети­тельных установок и других электроприемников (рис. 1.3,6);

г) снижение напряжения может сопровождаться нару­шением устойчивости параллельной работы ге­нераторов, что приводит к распаду энергосистемы и прекра­щению электроснабжения части или всех потребителей.

Особым видом повреждения являются замыкания на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью или заземлен­ной через большое сопротивление дугогасящего реактора (ДТР) или большое активное сопротивление. На рис. 1.2, д видно, что замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью не вызывает КЗ, так как ЭДС Ед поврежденной фазы не шунти­руется появившимся соединением с землей. Возникающий при этом в месте повреждения ток /_э замыкается через емкость С проводов неповрежденных фаз (В и С) сети относительно зем­ли и имеет поэтому, как правило, небольшое значение. Между­фазные напряжения при этом виде повреждения остаются не­изменными (см. гл. 9). Благодаря этому однофазное замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью не отражается на работе потребителей и не нарушает синхронной работы генера­торов. Однако этот вид повреждения вызывает перенапряже­ния в сети, что представляет опасность с точки зрения возмож­ности нарушения изоляции относительно земли двух неповреж­денных фаз (В и С) и перехода однофазного замыкания на зем­лю в междуфазное КЗ или двойное замыкание на землю.

Дата добавления: 2015-04-24