Дугогасильны реактори

Поділ мереж на частини з метою зменшення активної складової струму замикання на землю не змінює якостей компенсації ємнісних струмів.

3. ВИБІР ПОТУЖНОСТІ Й МІСЦЯ УСТАНОВКИ ДУГОГАСильнИХ РЕАКТОРІВ

3.1. Вибір потужності дугогасильних реакторів

Вибір потужності й місця установки ДГР повинні виконуватись з урахуванням конфігурації мереж, можливих розподілів мережі на частини, можливих аварійних режимів, впливів на лінії зв'язку й автоблокіровочні ланцюги залізниць.

Потужність ДГР вибирається по величині повного ємнісного струму замикання на землю мережі й підраховується по формулі

,

де n - коефіцієнт, що враховує розвиток мережі в найближчі 5 років. Приблизно n = 1,25.

Вибір потужності з більшими запасами може привести до неповного використання дугогасильних реакторів й утруднити установку найбільш доцільних настроювань. Малі запаси потужності можуть привести до необхідності роботи мережі при режимах недокомпенсації, при яких можливі появи небезпечних напруг зсуву нейтралі.

Потужності дугогасильних реакторів вибираються такими, щоб ступеня струмів компенсації відгалужень дозволили встановлювати, повну компенсацію ємнісного струму мережі при можливих конфігураціях мережі й відключеннях окремих ліній.

Приклади:

1. У мережах 6 й 10 кВ із ємнісними струмами замикання на землю 100-150 А доцільно встановлювати по два ДГР: для мереж 6 кВ 175 й 350 кВа й для мереж 10 кВ 300 й 600 кВа.

Дугогасильні реактори більших потужностей варто встановлювати лише в тому випадку, якщо ємнісні струми мережі досягають величини 200 А.

2. У мережах 35 кВ ДГР, потужність яких перевищує 500 кВа (наприклад, ЗРОМ -1100/35), варто встановлювати тільки в тому випадку, якщо повний ємнісної струм наближається до 100 А и перевищує цю величину. У мережах з меншими ємнісними струмами (близько 50А) доцільно встановлювати два дугогасильних реактори по 500 кВа кожен.

Одночасно з розвитком мереж і збільшенням ємнісних струмів замикання на землю повинно передбачатися відповідне збільшення потужності ДГР.

3.2. Місця установки дугогасильних реакторів

Дугогасильні реактори повинні встановлюватися, як правило, на живильних вузлових підстанціях, пов'язаних з компенсуючою мережею не менш чим трьома лініями. Установка їх на тупикових підстанціях неприпустима, тому що неповнофазні режими живлення трансформатора із ДГР, що виникають через обрив проводів на живильній лінії, приводять до неповнофазної компенсації ємнісних проводимостей фаз мережі індуктивними проводимостями ДГР. При цьому зсув нейтралі може досягти небезпечних величин.

У ділянках кабельних мереж 3-10 кВ із малопотужними, але відповідальними споживачами й малопотужним резервним живленням, а також у малонагружених розподільних мережах 110-220 кВ компенсація ємнісних зарядних струмів відповідними індуктивними струмами застосовується тоді, коли за рахунок ємнісної зарядної потужності джерела живлення (живильні генератори, трансформатори) можуть мати неприпустимі перевантаження. Ці перевантаження підраховуються по формулі

,

де - номінальна потужність джерела харчування, кВа;

і - коефіцієнти відповідно для кабельної й повітряної ліній;

і - струм, що намагнічує і номінальний струм джерела харчування.

Трифазна потужність індуктивностей для компенсації ємнісної зарядної потужності мережі визначається за виразом

.

Індуктивності, що компенсують, включаються за схемою трикутника. Вони можуть встановлюватися розосереджено на споживчих підстанціях з боку вищої напруги або для їхнього підключення можуть бути використані трансформатори з дугогасильними реакторами (рис. 2).

4. СХЕМИ ВКЛЮЧЕННЯ ДГР І СИГНАЛІЗАЦІЇ

4.1. Схеми включення ДГР

Дугогасильні реактори підключаються до нейтралі трансформаторів або генераторів роз'єднувачами (мал. 3 «Типові схеми підключення дугогасильних реакторів до нейтралей трансформаторів й обертових електричних машин»). Ізолююче введення реактора, призначене для заземлення, з'єднується із загальним заземлюючим контуром через трансформатор струму.

Нульова шина, до якої підводять нейтралі силових трансформаторів або генераторів, що працюють на мережу з компенсацією ємнісного струму, і установка однополюсних роз'єднувачів виконуються з урахуванням всіх вимог відносно відстаней і розташувань, які пред'являються до встаткування даного класу напруги. Оцінка термічної стійкості ошиновки реактора здійснюється виходячи із тривалого протікання подвоєної суми найбільших струмів що підключають ДГР. У схемі на мал. 3, а передбачена можливість підключення двох ДГР до нейтралі кожного із трансформаторів, якщо один з них відключений від мережі за якимись причинами.

У схемі на мал. 3, б потужність кожного дугогасильного реактора обрана з розрахунку компенсації ємнісного струму замикання на землю мережі, що живить від відповідної секції шин. Для підключення дугогасильних реакторів використані трансформатори зі схемою сполучення обмоток зірка - трикутник.

Роз'єднувач між нейтралью трансформатора й ДГР установлюється для його відключення й включення при необхідності змінити настроювання. Установка цього роз'єднувача обов'язкова, тому що відключення ненавантаженого трансформатора з дугогасильним реактором роз'єднувачем Р може привести до виникнення перенапруг у мережі.

Дугогасильні реактори можуть підключаться до нейтралей генераторів або синхронних компенсаторів. При цьому повинні бути вжиті заходи, що запобігають спрацьовуванню захисту генератора (компенсатора) при замиканнях на землю в мережі або ж при виникненнях у ній якої-небудь несиметрії проводимостей фаз на землю. Це досягається пропущенням заземлювальної шини дугогасильного реактора через магнітопровід ТНП (мал. 3, в та г) або ж виконанням схеми диференціального захисту від замикань на землю. На магнітопровід ТНП установлюється додаткова обмотка, що включається в ланцюг трансформатора струму, через який протікає струм ДГР.

У схемі блоку генератор - трансформатор (мал. 3, д) дугогасильний реактор встановлюється безпосередньо біля генератора (в осередку висновків генератора). Для таких дугогасильних реакторів застосовуються спрощені схеми контролю й сигналізації.

4.2. Підключення ланцюгів сигналізації й контролю роботи ДГР

Для підключення ланцюгів сигналізації й контролю роботи ДГР використаються його трансформатор струму й сигнальна обмотка.

Трансформатор струму, що включається в ланцюг реактора, повинен вибиратися по струму, що перевищує найбільшу величину струму компенсації на 10-15%.

У вторинний ланцюг трансформатора струму ТТ (мал. 4) включається амперметр, що реєструє, Ар і струмове реле Т. До контактів останнього підключається проміжне реле П з нормально розімкнутими контактами. До двох пар контактів підключається плюс постійного струму для живлення ланцюга, з'єднаного зі схемою центральної попереджувальної сигналізації ЦПС (дзвінок), і приведення в дію телефонного лічильника Сч. До першої пари контактів підключається ланцюг пульсуючого плюса (якщо він є) для сигнальної лампи. До сигнальної обмотки ДГР підключається без запобіжників ланцюг сигнальних ламп, установлюваних безпосередньо біля роз'єднувача (дві лампи беруться на випадок ушкодження однієї з них). До цієї обмотки підключається вольтметр V. Амперметр, вольтметр, сигнальну лампу й лічильник бажано встановлювати на окремій панелі щита керування для того, щоб черговий персонал міг без утруднення спостерігати виникнення й стежити за протіканням замикання на землю.

Якщо в мережі відбудеться короткочасне замикання на землю тривалістю один-два напівперіода, то схема, що працює від струмового реле, може не пустити в хід елементи сигналізації й замикання виявиться непоміченим. Однак амперметр, що реєструє, запише короткочасне протікання струму компенсації, на що персонал зверне увагу при черговому огляді.

На випадок тривалого відключення від мережі генератора або синхронного компенсатора за якимись причинами (для огляду або капітального ремонту) у схемі підключення ДГР повинна бути передбачена можливість перемикання їх з одного генератора (синхронного компенсатора) на інший. Наявність на нейтралі ЭДС третьої гармоніки (яка в окремих випадках досягає 5% величини фазної напруги промислової частоти) не має практичного значення для компенсації ємнісного струму.

Якщо ДГР підключений до нейтралі генератора, що працює в блоці з трансформатором, то схема сигналізації може складатися з одного вольтметра з відбійною стрілкою, підключеного до сигнальної обмотки реактора.

У мережах з компенсацією ємнісних струмів припустиме застосування такої селективної сигналізації замикань на землю, для якої не було потрібно б порушення встановленого настроювання дугогасильних апаратів і зниження ефективності компенсації ємнісних струмів, наприклад, штучно створюваними струмами через місце ушкодження.

Генератори, що працюють безпосередньо на мережі з компенсацією ємнісних струмів, і електродвигуни, що живляться від таких мереж, повинні мати селективну сигналізацію замикання на землю, що вказує ушкодження ізоляції статора.

Відключення генератора або електродвигуна із замиканням на землю статорної обмотки виконується персоналом після вживання заходів по перерозподілу навантажень, підтримці або безаварійному припиненню технологічного процесу.

Відключення електродвигунів від дії релейного захисту замикань на землю допускається у випадках, якщо є 100% - ний обертовий резерв.

5. УСТАНОВКА ДУГОГАСильнИХ РЕАКТОРІВ

Дугогасильні реактори повинні встановлюватися в розподільних пристроях таким чином, щоб були забезпечені зручні й безпечні умови для спостереження за рівнем масла, показаннями термометрів, газовим реле, а також для відбору проб масла й проведення оперативних дій по перемиканнях відгалужень. На відкритих підстанціях висоту фундаменту дугогасильного реактора бажано мати такий, щоб нижня крайка порцеляни ізоляторів була розташована над рівнем планування на висоті не менш 2,5 м, тому що при цьому відпадає необхідність установки окремих огороджень. Фундамент повинен підніматися над рівнем гравійного засипання не менш чим на 10 см. При твердій ошиновці відстань у світлі між підведенням до ДГР, нульовою шиною й іншими струмоведучими частинами або заземленими частинами повинна бути не менш величин, наведених нижче (табл. 4).

Таблиця 4

При гнучкій ошиновці ці відстані повинні бути збільшені з урахуванням зближення шин під дією вітру, температури або ожеледі.

Роз'єднувачі для підключення ДГР до нейтралей трансформаторів доцільно встановлювати біля ДГР на окремих колонах або на кронштейнах колон трансформаторних порталів (мал. 5).

Для ДГР повинні влаштовуватися маслоприймачі на 20% об'єму масла, що втримується в апараті.

В осередках дугогасильних апаратів закритих розподільних пристроїв допускається установка трансформаторів струму й роз'єднувачів. Дугогасильні реактори, призначені для компенсації ємнісних струмів мережі генераторної напруги, що підключають до нейтралей генераторів, можуть встановлюватися в камерах висновків генераторів.

В осередках розподільних пристроїв, що мають виходи у вибуховий коридор, допускається установка дугогасильних реакторів з кількістю масла до 600 кг без маслозбірних пристроїв. При установці ДГР із об'ємом масла більше 600 кг у камерах розподільного пристрою, розташованих у першому поверсі, дверях які відкриваються назовні, повинні бути виконані маслозборні пристрої у вигляді приямка або порога у дверному прорізі. Ці маслозборні пристрої повинні вміщати 20% об'єму масла ДГР.

У камерах закритих розподільних пристроїв при наявності під реактором маслоприймача, перекритого решіткою, шар гравію на решітці повинен бути не менш 250 мм.

Включення в експлуатацію ДГР повинно виконуватись після внутрішнього огляду, випробувань і перевірок в обсязі робіт, проведених під час капітальних ремонтів.

Випробування підвищеною напругою промислової частоти ізоляції обмоток, що компенсують, ДГР виконується в тому випадку, якщо заземлююче введення має повну ізоляцію, що відповідає лінійному введенню. Сигнальна обмотка при випробуванні заземляється.

Іспитова напруга повинна дорівнювати 1,5-кратній лінійній напрузі ( ).

Якщо ДГР не має паспорта, то перед його включеним в експлуатацію крім указаних вище випробувань повинне бути проведено вимір дійсних струмів компенсації на всіх відгалуженнях при номінальній й підвищеній на 20% напрузі. Крім того, для таких реакторів бажане зняття залежності струмів на всіх відгалуженнях зміни напруги від 0,5 до 1,3 Uф.

6. ПІДГОТОВКА МЕРЕЖІ ДО ВКЛЮЧЕННЯ ДУГОГАСильнИХ РЕАКТОРІВ

Мережа, призначена для роботи з компенсацією ємнісних струмів замикання на землю, повинна мати ступінь несиметрії ємностей фаз щодо землі не менш 0,75%. Якщо ступінь несиметрії перевищує зазначену величину, зниження її досягається вирівнюванням ємностей фаз землі щодо землі, що виконується на підставі схеми мережі із зазначеними на ній розташуваннями проводів фаз А, В, С і тросів на опорах кожної лінії, конденсаторів високочастотного зв'язку й конденсаторів для захисту обертових машин від грозових перенапруг. На схемі повинні бути зазначені також місця розподілів мережі на частині, якщо це передбачено експлуатацією.

Для розрахунків необхідно мати величини й фазні положення напруг несиметрії, обмірювані безпосередньо в мережі й на її ділянках. У мережах 60 кВ і нижче вирівнювання ємностей фаз щодо землі здійснюється зміною положення фаз ліній на шинах підстанцій, уведеннях ліній, опорах, де зроблені відгалуження від ліній, у прольотах між опорами з різними розташуваннями проводів (мал. 6). Наприклад, на лініях 35 кВ із горизонтальним розташуванням проводів у місці вирівнювання ємностей одна П-образна опора заміняється одностійною опорою із трикутним розташуванням проводів, кутом убік проведення крайньої фази, положення якої в суміжних прольотах не змінюється. Висота підвіски проведення цієї фази повинна рівнятися висоті підвіски проводів на суміжних П-образних опорах. Як показано на рис. 6, а, провода що міняються місцями крайньої (А) і середньої (В) фаз переходять із горизонтального у вертикальне й знову в горизонтальне положення.

Зміну положення фаз можна виконати також при переході від схеми підвіски проводів «бочкою», зворотної або прямої «ялинки», або ж від вертикального розташування до горизонтального розташування, як це показано на мал. 6, б, в, г, д. При цьому відстані між проводами в прольотах не менше ніж на опорі.

Конденсатори, встановлювані для захисту від грозових перенапруг обертових машин, повинні підбиратися з врахуванням допустимої несиметрії ємностей фаз мережі щодо землі, тобто ступінь несиметрії їхніх ємностей (СА, СВ, СС) повинна задовольняти вимозі

,

де й .

На довгих лініях 110 й 150 кВ вирівнювання ємностей фаз виконується на транспозиційних опорах.

Оскільки вирівнювання ємностей фаз мережі виконується взаємною заміною положення проводів фаз на лініях, де довжина в км, на якій необхідно зробити взаємну заміну положень проводів фаз А та В, визначається по різниці питомих ємностей.

Якщо для вирівнювання ємностей фаз необхідно поміняти місцями провода фаз А и В, то

а фаз С и В

До вирівнювання ємностей фаз мережі необхідно приступати завчасно, коли ємнісний струм замикання на землю досяг половини значення, зазначеного в табл. 2, щоб вчасно введення в експлуатацію дугогасильних апаратів обсяг робіт по вирівнюванню ємностей був би мінімальним. Тому, коли ємнісний струм замикання на землю мережі досягає зазначеної величини, неприпустимо довільне підключення до шин живильних підстанцій фаз знову високовольтних ліній.

Страницы: 1, 2, 3