Характеристики электрического оборудования станций и подстанции - rita.netnado.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Данные по основной профессиональной образовательной программе (опоп) 1 36.92kb.
Методические указания по выполнению контрольной работы для студентов... 1 193.66kb.
Технические характеристики 1 57.95kb.
Мастер- класс «Использование современного оборудования в формировании... 1 56.07kb.
Пояснительная записка к годовому отчету за 2009 год ОАО "Завод горного... 1 167.77kb.
Электролиз 1 30.32kb.
1 Основные определения: электрические и энергетические сис-мы, электрические... 6 1979.37kb.
По специальности 150031 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного... 1 95.29kb.
6 Перечень и количество комплектов оборудования, приобретённых на... 1 18.1kb.
Электрокоагуляция Понятие «электрокоагуляция» 1 38.18kb.
Электрохимические и химические покрытия электрохимическими 1 94.57kb.
Викторина Укажи имена евангелистов. «Архистратиг» 1 15.1kb.
Публичный отчет о деятельности моу кассельская сош 2 737.71kb.
Характеристики электрического оборудования станций и подстанции - страница №5/6

13.Высоковольтные конденсаторы. Высоковольтные конденсаторные установки. Конденсаторы связи.


Силовые конденсаторы применяются в силовых сетях высокого и низкого напряжения или в силовых устройствах повышенных частот. Они могут применяться как отдельными единицами, так и в виде комплектных конденсаторных установок или мощных батарей с параллельно-последовательным соединением отдельных единиц. В отличие от конденсаторов, применяемых в радиоэлектронике, силовые конденсаторы, за исключением нескольких его типов, имеют значительную массу и объем, а также большие емкость, реактивную мощность и запасаемую энергию в конденсаторной единице.

Силовые конденсаторы обычно классифицируются в соответствии с областями их применения, режимами работы и конструктивными особенностями по следующим основным группам:

а) конденсаторы для электроустановок переменно­го тока промышленной частоты

(косинусные и др.);

б) конденсаторы для электроустановок переменного тока повышенной частоты от

500 до 1000 Гц (электротермические установки и др.);

в) конденсаторы связи и отбора мощности;

г) конденсаторы, работающие на постоянном токе с наложением переменной

составляющей или без нее (фильтровые и др.);

д)конденсаторы, работающие в режиме заряд-разряд (импульсные).


Высоковольтные конденсаторные установки

Для компенсации реактивной мощности, ограничения и поддержания напряжения и параметров качества электроэнергии в допустимых пределах в последние десятилетия нашли применение статические компенсирующие устройства. Различают устройства следующих типов: конденсаторные установки, коммутируемые выключателями или встречно-параллельными тиристориыми вентилями; фильтрокомпенсирующие устройства; статические тиристорные компенсаторы.



Конденсаторной установкой называется электроустановка, состоящая из конденсаторов, относящегося к ним вспомогательного электрооборудования (выключателей, разъединителей, разрядных резисторов, устройств регулирования, защиты и т.д.) и ошиновки. Она предназначена для генерации реактивной мощности. Суммарная генерируемая мощность установки на основной частоте определяется исходя из условия обеспечения требуемого значения коэффициента мощности в режиме максимального потребления реактивной мощности. С целью получения экономичного режима работы электрических сетей с переменным графиком реактивной нагрузки используют автоматическое регулирование мощности конденсаторной установки путем включения или отключения ее в целом или отдельных ее частей.

Простота в изготовлении и относительная низкая стоимость конденсаторных установок обеспечили им широкое применение в сетях электроснабжения промышленных предприятий.


Конденсаторы связи предназначены для создания высокочастотной связи на частоте от 24 до 1500 кГц в линиях электропередач с номинальным напряжением 35, 110, 150, 220, 330 и 500 кВ переменного тока частоты 50 и 60 Гц, а также для присоединения аппаратуры связи к линиям электропередачи от 6 до 35 кВ и грозозащитным тросам (телемеханика и ращита).

Конденсаторы связи изготавливаются в металлических корпусах и фарфоровых покрышках, пропитаны экологически безопасной жидкостью.



14.Дугогасительные катушки. Дугогасительные катушки с подмагничиванием.


Если путем соответствующего расположения токоведущих частей не удается достигнуть гашения при использовании приемлемых растворов контактов, то, чтобы их не слишком увеличивать, применяют так называемое магнитное гашение. Для этого в зоне, где горит дуга, создают магнитное поле с помощью постоянного магнита или электромагнита, дугогасительная катушка которого включена последовательно в главную цепь. Иногда магнитное поле, созданное контуром тока, усиливается специальными стальными деталями или устройствами подмагничивания. Увеличение тока подмагничивания приводит к уменьшению индуктивного сопротивления реактора и, наоборот, снижение тока подмагничивания вызывает увеличения индуктивного сопротивления.

Магнитное поле направляет дугу в нужную сторону.

При последовательно включенной дугогасительной катушке изменение направления тока в главной цепи не вызывает изменения направления движения дуги. При постоянном магните дуга будет двигаться в разные стороны в зависимости от направления тока в главной цепи. Обычно конструкция дугогасительной камеры этого не позволяет. Тогда аппарат может работать при одном направлении тока, что представляет значительные неудобства. Это главный недостаток конструкции с постоянным магнитом, которая проще, компактнее и дешевле конструкции с дугогасительной катушкой.

Способ гашения дуги с помощью последовательно включенной катушки состоит еще в том, что наибольшую напряженность поля нужно создать при критических токах, которые невелики. Дугогасительное поле становиться большим только при больших токах, когда можно обойтись и без него, так как электродинамические силы становятся достаточно значительными для выдувания дуги.

Магнитное гашение широко используется в аппаратах, рассчитанных на нормальное атмосферное давление. В автоматических воздушных выключателях на напряжение до 600 В (за исключением быстродействующих) дугогасительные катушки не применяют, так как это аппараты преимущественно ручного управления и у них легко создать достаточно большой раствор контактов. Однако усиление поля с помощью стальных скоб, охватывающих токоведущие части, применяется довольно часто. Дугогасительные катушки используются в однополюсных электромагнитных контакторах постоянного тока, так как раствор контактов там нужно делать значительно меньшим во избежание применения чрезмерно большого втягивающего электромагнита.

15.Ограничители перенапряжений: искровые промежутки, трубчатые разрядники, вентильные разрядники, ОПН, длинноискровые разрядники.


Длительное время изоляцию воздушных линий (ВЛ) и подстанций на номинальное напряжение 220 кВ и менее защищали только от грозовых перенапряжений, которые представляют наибольшую опасность для этих сетей. Для этих целей первоначально использовались простейшие защитные устройства — искровые промежутки (ИП), которые в соответствии со своей основной выполняемой функцией также именуются защитными промежутками (ПЗ). Как и все защитные аппараты, ПЗ включаются параллельно изоляционным конструкциям между фазным проводом и землей (рис.10.1, а); при набегании волны перенапряжения промежуток должен пробиться раньше, чем изоляция защищаемого оборудования. Для предотвращения повреждения изоляции вследствие нарушения ее электрической прочности вольт-секундная характеристика (ВСХ) защитного устройства (зависимость максимального значения воздействующего импульса напряжения от предразрядного времени) графически должна лежать ниже вольт-секундной характеристики защищаемой изоляции. Однако в связи с тем, что искровые промежутки образованы системой стержневых электродов, формирующих резко неоднородное электрическое поле, их ВСХ в зоне малых предразрядных времен имеет весьма высокую крутизну, которая может превышать крутизну весьма пологой ВСХ изоляции подстанций, электрическое поле которой значительно более равномерное. Соответственно, может оказаться, что при малых предразрядных временах изоляция не будет защищена (рис. 10.1, б).

После пробоя ПЗ происходит срез напряжения и фазный провод или фазные провода в случае, если пробой произошел и в ПЗ других фаз, заземляются через некоторое сопротивление заземления R3, которое совместно с протекающим через него током, определяет напряжение на ИП, называемое остающимся. После прохождения импульсного тока перенапряжения возможен пробой ионизированного промежутка фазным рабочим напряжением с образованием устойчивого дугового короткого замыкания, при котором через ПЗ протекает ток, ограниченный только волновым сопротивлением линии и R3 и называемый сопровождающим; КЗ, если оно не устранено за весьма малое время, вызывает аварийное отключение электроустановки релейной защитой. Вероятность самопроизвольного погасания электрической дуги в сетях с заземленной нейтралью невелика и потому широкое применение для ограничения грозовых перенапряжений ПЗ получили в сетях с изолированной нейтралью (т.е. на номинальное напряжение 35 кВ и менее), причем для повышения надежности электроснабжения ПЗ устанавливаются, как правило, на линиях, оборудованных устройствами автоматического повторного включения (АПВ).

Защитные ИП применяются и на ВЛ высокого и сверхвысокого напряжений (вплоть до напряжений 500 кВ), однако в этом случае при ограничении грозовых перенапряжений они выполняют вспомогательные функции.

Дальнейшее совершенствование защитных устройств позволило создать аппараты, обеспечивающие не только ограничение перенапряжений, но и устранение КЗ на линии путем искусственного гашения дуги сопровождающего тока. Первым из таких аппаратов стал трубчатый разрядник (РТ), представляющий собой комбинацию из двух последовательно включенных ИП (рис. 10.2). Первый (внешний) стержневой промежуток S1 выполняет функцию ограничения грозовых перенапряжений. Второй (внутренний) промежуток S2 расположен внутри трубки 1 из газогенерирующего материала. Один конец трубки заглушён заземленным металлическим колпачком 2 с присоединенным к нему стержневым электродом 3. Второй конец трубки открыт и охвачен кольцевым электродом 4. Внутренний промежуток служит для гашения электрической дуги и потому его также именуют дугогасящим.

При ограничении перенапряжений можно выделить два этапа срабатывания РТ. На первом этапе при воздействии грозового импульса пробиваются оба ИП и через них протекает импульсный ток, отводящий энергию перенапряжения в землю и тем самым ограничивающий его. Вольт-секундная характеристика трубчатого разрядника определяется в основном размерами внешнего промежутка и имеет вид, характерный для всех стержневых промежутков в атмосферном воздухе (рис. 10.1,б). Повторный пробой ионизированных промежутков рабочим напряжением приводит к зажиганию между электродами электрической дуги. Начинается второй этап срабатывания РТ — гашение дуги сопровождающего тока. Под действием высокой температуры дуги с внутренней поверхности трубки выделяется большое количество газа, повышающее давление в ней до 15 МПа. Газы устремляются к открытому концу трубки и создают продольное по отношению к горящей дуге дутье, которое позволяет погасить дугу при первом же переходе тока через нулевое значение. Срабатывание РТ сопровождается выхлопом значительного количества раскаленных ионизированных газов и с ильным звуковым эффектом.

До настоящего времени в соответствии с ГОСТ 11475 выпускаются РТ двух типов: РТФ с фибробакелитовой газогенерирующей трубкой для сетей с номинальным напряжением 3 — 110 кВ и РТВ(У) с винипластовой трубкой для сетей 3 - 220 кВ.

Крутая ВСХ и наличие зоны выхлопа делают непригодными РТ для защиты изоляции РУ подстанций, так как электрическое поле в размещаемом там электрооборудовании стремятся обеспечить по возможности равномерным для более полного использования изоляционных материалов и сокращения габаритов и массы. Обычно с помощью РТ защищают от грозовых перенапряжений участки ВЛ электропередачи с ослабленной изоляцией, а также линейные подходы к подстанциям.

Более совершенный способ гашения дуги сопровождающего тока применяется в вентильных разрядниках (РВ). В этих аппаратах один относительно длинный ИП заменен системой последовательно включенных коротких промежутков длиной 0,5 — 1,0 мм. Соответственно, силовая дуга короткого замыкания разбивается на ряд нестабильно горящих на холодных электродах коротких дуг. Для облегчения отключения КЗ последовательно с блоком ИП 1 (рис 10.3) также включается нелинейный резистор (HP) 2, значение сопротивления которого резко возрастает при уменьшении напряжения на разряднике. Таким образом, после ограничения перенапряжения (т.е. после протекания через РВ импульсного тока) сопровождающий ток резко уменьшается многократно возросшим сопротивлением HP и прерывается искровыми промежутками при первом же переходе через нулевое значение.

Нелинейные резисторы РВ изготавливаются из материала на основе электротехнического карбида кремния (карборунда) SiC, имеющего вольт-амперную характеристику (ВАХ), которая в диапазоне токов от десятков ампер до 20 кА может аппроксимироваться уравнением

где а и к — соответственно коэффициент нелинейности и постоянная, зависящая от параметров материала HP.

Вентильные разрядники с карборундовыми нелинейными резисторами, в модификации именуемые "вилит", использовались исключительно для ограничения грозовых перенапряжений (разрядники серий РВС, РВП, РВО, РВМ, РВМГ). Однако, как показали результаты многочисленных исследований, технико-экономические показатели электропередач 330 кВ и выше в значительно большей степени зависят от внутренних перенапряжений. Именно отказ от выбора изоляции ВЛ и электрооборудования подстанций по возможному максимальному значению этих перенапряжений, как делалось ранее для электропередач более низкого напряжения, и переход к их принудительному ограничению до экономически целесообразного уровня обеспечил возможность создания и широкого внедрения как у нас в стране, так и во всем мире электропередач сверх- и ультравысокого напряжения.
Система ограничения квазистационарных внутренних перенапряжений, как правило, строится на основе схемно-режимных мероприятий. Ограничение коммутационных перенапряжений первоначально осуществлялась исключительно с помощью РВ. Однако пропускная способность вилитовых нелинейных резисторов (способность многократно пропускать большие токи без разрушения) оказалась слишком низкой для токов коммутационных перенапряжений, обладающих значительно большей по сравнению с грозовыми перенапряжениями энергией. Были разработаны РВ с HP из тервита, также материала на основе карбида кремния. Тервитовые резисторы имеют повышенную пропускную способность при ухудшенной (меньшей) нелинейности. Это приводит к тому, что хотя тервитовые РВ и способны осуществлять защиту изоляции ЛЭП как от коммутационных, так и от грозовых перенапряжений, но с существенно различной эффективностью, т. с. с помощью разрядников невозможно обеспечить одновременное ограничение этих перенапряжений до оптимальных уровней.

Возникающие трудности при координации изоляции ВЛ и оборудования РУ не удается решить и при использовании комбинированных разрядников типа РВМК, часть нелинейного сопротивления которых шунтируется дополнительным блоком ИП, пробивающихся при ограничении грозовых перенапряжений и, таким образом, снижающих их уровень. Кроме того, требования к дугогасящей способности ИП при коммутационных перенапряжениях оказываются также более высокими. Эта проблема отчасти была решена разработкой токоограничивающих ИП и ИП с растягивающейся дугой, которые применяются в разрядниках серий РТВ и РВРД для сетей на напряжение 6 — 10 кВ.



Длинно-искровые разрядники для молниезащиты воздушных линий электропередач и подходов к ТП

РДИ являются российской разработкой и по своим конструктивным параметрам, техническим характеристикам и функциональным возможностям представляют особый класс устройств грозозащиты, не имеющий мировых аналогов. Принцип действия всех видов РДИ заключается в ограничении грозовых перенапряжений на ВЛ за счет

искрового перекрытия по поверхности изоляционного тела разрядника с длиной канала разряда, в несколько

раз превосходящей строительную высоту защищаемой изоляции, и гашении сопровождающих токов промышленной частоты за счет обеспеченного таким образом снижения величины среднего градиента рабочего напряжения вдоль канала грозового перекрытия.

Главным отличительным достоинством класса длинно-искровых разрядников является их неподверженность разрушениям и повреждениям грозовыми и дуговыми токами, поскольку они протекают вне аппаратов, по воздуху вдоль их поверхности. Это уникальное для грозозащитных аппаратов качество наряду с конструктивной простотой предопределило возможность их успешного применения в качестве эффективного и надежного средства защиты воздушных линий и электрических сетей от грозовых перенапряжений и их последствий.


<< предыдущая страница   следующая страница >>