Методы ограничения токов к.з. Методика выбора реактора

Лекция 5

С увеличением мощности питающих систем увеличиваются и значения токов к.з. а уровень токов к.з. во многих случаях является определяющим условием выбора сечения шин, проводов, кабелей, а также коммутационной аппаратуры.

Заметим сначала, что существует 3 принципиально отличных друг от друга метода ограничения токов к.з.:, введение в цепь дополнительного сопротивления и применение быстродействующей коммутационной аппаратуры. На рис. 1 представлен весь спектр методов и средств ограничения токов к.з., а также области их применения. Здесь речь идет о трехфазных токах к.з. Что касается ограничения однофазных токов к.з., то в системах напряжением 110 кВ и выше широко применяется метод выборочного разземления нейтралей трансформаторов на некоторых подстанциях.

Рис. 1

Из всего набора способов ограничения токов к.з. самым универсальным является применение реакторов. Наряду с обычными реакторами все большее применение находят так называемые управляемые реакторы со стальными сердечниками с возможностью их подмагничивания с целью регулирования.

Рассмотрим принцип работы такого реактора.

На рис. 2 показана схема токоограничивающего реактора с продольным подмагничиванием.

Рис. 2

В нормальном режиме, когда магнитопровод немного насыщен, его сопротивление мало (это соответствует точке А на рис. 3).

Рис. 3

При к.з. магнитопровод реактора полностью размагничивается и его сопротивление возрастает (точка В). У обычного же реактора (без магнитопровода) сопротивление остается постоянным, не зависимым от величины тока, проходящего через него.

На ГПП промышленных предприятий и городов при мощности трансформаторов 25 МВА и выше для ограничения токов к.з. применяется менее дорогой способ – расщепление вторичных обмоток трансформаторов.

Но самым дешевым, можно сказать «ничего не стоящим», методом ограничения токов к.з. в таких сетях является разделение сети, т.е. отказ от параллельной работы трансформаторов и ЛЭП. Однако надо помнить, что любое введение дополнительного сопротивления в цепь ограничивает мощность питающей системы, а следовательно, отрицательно сказывается на показателях качества эл. энергии.

Если всё – таки надо устанавливать реактор, необходимо правильно выбрать его реактивность. Методика его выбора заключается в следующем:

1. Определяем результирующее сопротивление в о.е.

,

где - суммарное сопротивление цепи при отсутствии реактора, которое считается известным,

- результирующее сопротивление при заданном токе отключения выключателя ,

2. Определяем ,

(это вытекает из известной формулы ).

3. Определяем :

.

Если окажется, что , то реактор нужен.

Если же , т.е. окажется со знаком “ - ”, то реактор не нужен.

Сопротивление реактора в % (именно так указывает завод – изготовитель):

, [%]

или в Омах:

, [Ом].

Если расчет токов К.З. произведен в именованных единицах, то

Литература:

1. Конюхова Е.А. Электроснабжение объектов. Мастерство, 2001 г.

2. Салтыков В.М. Электрические станции и подстанции в системах эл. снабжения. Тольятти, 1996 г.

Дата добавления: 2014-01-07