Короткое замыкание. Расчет короткого замыкания.

Короткое замыкание – есть непредусмотренное нормальными условиями работы внезапное замыкание между фазами или фаз на землю (в сети с заземленной нейтралью). При этом уменьшается сопротивление цепи между генераторами и точкой КЗ, следовательно, возрастает ток от генераторов, и снижается напряжение вблизи места КЗ.

Расчет токов при трехфазном КЗ выполняем в следующем порядке:

1). Для рассматриваемой установки составляем расчетную схему. Расчетная схема – это однолинейная схема с указанием тех элементов, которые влияют на значение тока КЗ.

2). По расчетной схеме составляем электрическую схему замещения, заменяя электромагнитные связи электрическими. Источники вводят в схему замещения как ЭДС и сопротивления, остальные элементы – как сопротивления.

3). Путем постепенного преобразования приводим схему замещения к простому виду – так, чтобы каждый источник питания или группа источников с результирующей ЭДС были связаны с точкой КЗ одним сопротивлением Х_рез.

4). Определяем начальное значение периодической составляющей тока КЗ I_п0, а затем ударный ток КЗ i_у.

Могут быть два варианта возникновения КЗ: через переходное сопротивление (в том числе через дугу) и металлическое КЗ.

Металлическое КЗ обычно опаснее, поэтому расчеты прежде всего делаются для случаев металлического КЗ.

Основные виды КЗ: симметричное, трехфазное, все фазы в равных условиях, и несимметричные (двухфазные, однофазные и т.д.).

Причинами КЗ являются: старение изоляции, механические повреждения, грозовые перенапряжения, плохой уход и др.

Следствиями КЗ являются: перегрев токоведущих частей, механические усилия на токоведущие части, снижение напряжения в месте КЗ (останов двигателей), возникновение неуравновешенных систем токов.

Как правило, наиболее тяжелым для оборудования видом КЗ является трехфазное, поэтому расчет ТКЗ будем проводить для этого КЗ.

 

Разъединитель.

Разъединитель представляет собой коммутационный аппарат на напряжение свыше 1000 В, основное назначение которого изолировать предварительно отключенные (выключателями) части системы, электроустановки, отдельные аппараты от смежных частей находящихся под напряжением, для безопасного ремонта. Разъединители также используют для заземления отключенных и изолированных участков системы с помощью вспомогательных ножей, предусматриваемых для этой цели.

Разъединители выбирают по номинальному току и напряжению, конструктивному исполнению с проверкой на динамическую и термическую стойкость, путем сравнения соответствующих расчетных и каталожных данных токов КЗ.

Разъединители не предназначены для отключения токов КЗ, поэтому на отключающую способность они не проверяются.

Выбор разъединителя делаем по расчетным данным выключателя.

 

Выключатель

Выключатели предназначены для включения и отключения электрических цепей в самых различных условиях, а именно: в нормальных режимах, когда ток невелик, при КЗ когда токи десятки тысяч ампер. Выключатель должен не только отключить поврежденную цепь, но также включить ее повторно и, если замыкание не устранено, вновь отключить. Выключатель должен обладать динамической и термической стойкостью, в соответствующей ожидаемому току КЗ. Он должен также проводить максимальный продолжительный ток в течение неограниченного времени без чрезмерного превышения температуры токоведущих частей.

ВРС - вакуумный выключатель наружной установки, является первым вакуумным выключателем с одним разрывом на фазу. Выключатель предназначен для коммутации электрических высоковольтных цепей при нормальных и аварийных режимах сетей трехфазного переменного тока с напряжением 110кВ с заземленной нейтралью с коэффициентом замыкания на землю 1,4.

Преимущества выключателей ВРС – 110 перед элегазовыми выключателями:

1. Стабильность выключателя. Стабильное состояние контактной группы ВРС-110 сохраняется на протяжении всего срока эксплуатации, а диэлектрические свойства элегаза снижаются (из-за накопления продуктов разложения в коммутационной камере при нарастании числа коммутаций).
2. Высокий коммутационный ресурс. Коммутационный ресурс ВРС-110 – 10000 циклов при номинальных токах, что в два раза выше, чем у элегазовых аппаратов. ВРС – 110 не нуждаются в техническом обслуживании до истечения 10000 коммутационных циклов.
3. Удобство сборки. Минимальные сроки монтажа. минимальные затраты на монтаж.
4. Экологическая безопасность. ВРС – 110 являются экологически чистыми и не требуют дополнительных затрат на утилизацию, как элегазовые выключатели.
5. Надежность. Надежность выключателей ВРС-110 выше, чем элегазовых (дугогасительная часть ВРС – 110 содержит меньше подвижных деталей).
6. Температурный режим эксплуатации. Возможность эксплуатации в условиях низких температур (до минус 600С) без дополнительного обогрева, что, в свою очередь, необходимо для элегазовых выключателей

Трансформаторы тока:

Трансформаторы тока – электромагнитные устройства для преобразования измеряемого тока до величины, допускающей подключение измерительных приборов и аппаратов защиты (реле). В установках свыше 1000 В они выполняют также функцию изоляции цепей высокого напряжения от измерительных цепей. Трансформаторы тока имеют классы точности 0,2; 0,5; 1; 3; 10, соответствующие токовым погрешностям в процентах. При расчетах за пользование электроэнергией класс точности должен быть 0,5; для щитовых электроизмерительных приборов 1; для устройств релейной защиты 3. Как правило, высоковольтные трансформаторы тока имеют две обмотки с различными классами точности, соответственно подключаемые к измерительным приборам и реле.

Трансформаторы тока выбираются по следующим параметрам:

1) По номинальному напряжению U_н ³ U_уст.

2) По номинальному току I_н ³ I_{p max}/

3) По классу точности.

4) По назначению.

5) По конструктивному исполнению.

 

ТА1 – ТА2 – выносные трансформаторы тока, необходимы для учёта потребляемой электроэнергии и питания блоков питания БПТ.

Принимаем трансформаторы тока типа ТФЗМ – 110Б-I У1, Ктт=150/5;

Схема3-Измерение тока намагничивания

V - вольтметр средних значений Ф5053;
mА - миллиамперметр типа Э523, Э524, Э525;
ТН - трансформатор напряжения НОМ-10, 3000/100

 

Трансформаторы ТПЛК

Трансформаторы тока серии ТПЛК 10 применяется для питания цепей измерения силы тока, мощности и энергии, цепей защиты и автоматики, для изоляции цепей вторичной коммутации от высокого напряжения в электрических установках переменного тока частотой 50 или 60 Гц с номинальным напряжением 10 кВ (в тропическом исполнении - 11 кВ), для размещения в комплектные распределительные устройства (КРУН)
Трансформатор опорно-проходной конструкции. Два тороидальных ленточных магнитопровода, на каждый из которых намотана самостоятельная вторичная обмотка, залиты изоляционным компаундом на основе эпоксидной смолы и образуют полый цилиндр. В окно цилиндра пропущена первичная обмотка, которая вместе со вторичными катушками залита эпоксидным компаундом, образующим изоляционный корпус трансформатора. Выводы первичных (Л1 и Л2) и вторичных (И1 и И2) обмоток вынесены на корпус трансформатора. Вывод Л1 первичной обмотки расположен в углублении и обеспечивает присоединение неподвижного контакта штепсельного разъединителя. Трансформаторы монтируются в КРУ при помощи зажимов, которые одним концом укреплены на раме КРУ, а свободным концом входят в пазы на корпусе трансформатора.

Расшифровка ТПЛК

ТПЛК 10-0,5/10Р-1500/5 Х3:

Т - трансформатор тока;
П - проходной;
Л - с литой изоляцией;
К - для КРУ;
10 - класс напряжения, кВ;
0,5 - обмотка для измерения;
10Р - обмотка для релейной защиты;
1500 - номинальный первичный ток, А;
5 - номинальный вторичный ток, А;
Х3 - климатическое исполнение У, Т и категория размещения 3 по ГОСТ 15150-69.

 

Трансформатор напряжения

Трансформатор НАМИ-110 является электромагнитным однофазным антирезонансным масляным трансформатором напряжения индуктивного типа.Применяется для понижения высокого первичного напряжения до значенийпригодных для измерений. Служит для выработки сигнала измерительной информации и подачи его на измерительные приборы, а также устройства защиты и сигнализации в сетях с глухо заземленной нейтралью частоты 50 Гц. Предназначен для установки в распределительных устройствах (ОРУ и ЗРУ).

 

Конструкция трансформатора НАМИ-110 одноступечатая некаскадная. Трансформатор состоит из активной части, которая помещается в металлический корпус. В верхней части корпуса находится фарфоровая изоляционная покрышка, на которой имеется металлический компенсатор давления, состоящий из маслорасширителя и масляного затвора емкостью 1л. Компенсатор закрывается специальным металлическим защитным колпаком, на котором имеется прорезь для визуальной возможности контролировать уровень масла. Такой компенсатор служит для компенсации изменения объема масла, которое происходит вследствие температурных изменений, а также обеспечивает защиту внутренней изоляции от увлажнения. Масляный затвор сообщается с окружающей средой через дыхательную пробку. Трансформаторы типа НАМИ-110 заполняют трансформаторным маслом типа ГК. На компенсаторе давления расположенно отверстие для доливки масла в основной бак. Активная часть состоит из магнитопровода изготавливаемого из высококачественной холоднокатаной электротехнической стали, обмоток и выводов ВН, НН. В магнитопровод трансформаторов НАМИ-110 дополнительно вводят пластины толстолистовой конструкционной стали, с целью гашения феррорезонанса, возникающего в ОРУ с установленными высоковольтными выключателями, разрывы которых шунтируют высоковольтными конденсаторами. Основная вторичная обмотка №3 имеет класс точности 0,2 и повышенную мощность. Выводы основной вторичной обмотки расположенны в отдельной клемной коробке. Для предотвращения несанкционированного доступа ее необходимо пломбировать. Трансформаторы НАМИ-110 имеют высокий уровень взрыво- и пожаробезопасности за счет малого количества масла.

 

Ограничители перенапряжения:

 

Для защиты электрооборудования РУ от перенапряжений (атмосферных и коммутационных) применяем в соответствии с рекомендациями по применению ОПН в электроустановках промышленных электросетей ограничители перенапряжений типа ОПН –У 110/73 – на вводах ВН трансформаторов.

В нейтрале трансформатора устанавливаем ОПН-У110/56 с U_{НАИБ.ДЛИТ.ДОП}=65 кВ и заземляющий нож типа ЗОН-110М-1У1.

На выводах НН трансформаторов применяем ОПН-РС-10/12,7.

Назначение

Ограничители перенапряжений нелинейные с полимерной внешней изоляцией предназначены для защиты электрооборудования на классы напряжения 110, 150 и 220 кВ 2—5 класса пропускной способности, работающего в сети с эффективно заземленной нейтралью (коэффициент замыкания на землю не выше 1,4), от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Ограничители перенапряжений серии ОПНН—П предназначены для защиты разземленной нейтрали трансформаторов и высоковольтных аппаратов на классы напряжения 110,150 и 220 кВ 2 — 4 класса пропускной способности, включенныхв эту нейтраль, от грозовых и коммутационных перенапряжений.

Конструкция

Конструктивно ограничители перенапряжений выполнены в виде блока последовательно соединенных оксидно-цинковых варисторов, заключенного в полимерную покрышку. Покрышка представляет собой стеклопластиковую трубу с нанесенной на нее защитной ребристой оболочкой из кремнийорганической резины.

Защитное действие ограничителей обусловлено тем, что при возникновении перенапряжения в сети через ограничители протекает значительный импульсный ток вследствие высокой нелинейности варисторов, в результате чего величина перенапряжения снижается. Для присоединения датчика тока и регистратора срабатывания ОПН устанавливается на изолирующее основание.

Вакуумный выключатель

Вакуумные выключатели серии BB/TEL являются выключателями нового поколения, в которых реализованы самые современные достижения в вакуумной коммутационной технике и электромеханике. Это позволило создать аппараты высокого технического уровня, не требующие обслуживания в течение всего срока службы.
Выключатели серии BB/TEL предназначены для коммутации электрических цепей при нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного переменного тока частотой 50 Гц с изолированной, компенсированной или заземленной нейтралью с номинальным напряжением до 10 кВ.
Особенностью их конструкции являются пофазные электромагнитные приводы с магнитной защелкой, механически связанные общим валом.