Файл: Шустов В.А. Эксплуатация и ремонт сельских воздушных линий и сетей.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 05.04.2024
Просмотров: 78
Скачиваний: 0
Первичной обмотки при неизменном числе витков втОричной обмотки. Регулируемые ответвления выполнены в средней части обмотки высшего напряжения (35 кв). Устройство регулирования' обеспечивает постоянство вторичного напряжения независимо от нагрузки при колебаниях первичного напряжения.
Вольтодобавочные трансформаторы. В сетях 6—10 кв используются вольтодобавочные трансформаторы типа
----------------------------
В |
У |
------------------------------------о-у/\АЛ------- |
О - лэп 6-10к ! |
---------------------о-дДДЛ---- |
о- |
Рис. 33. Схема включения' вольтодобавочного трансформатора в линию.
ВДТ 600/50/10-6 на проходную мощность 600 ква и но минальную (собственную) мощность 50 ква с одной или двумя ступенями регулирования напряжения ( + 7,5% и
+ 3,75%).
Одноступенчатый вольтодобавочный трансформатор имеет 2 трехфазные обмотки (рис. 33). Первичную об мотку (обмотку возбуждения) включают на напряже ние 380 в, вторичную (сериесную) — включают в рассеч ку высоковольтной линии (6 кв). Напряжение сериесной обмотки складывается с напряжением высоковольтной
69
линии на входе ВДТ и на выходе ВДТ напряжение линии оказывается увеличенным. При отключении ВДТ его первичная обмотка замыкается накоротко во избе жание появления на концах ее опасных повышенных напряжений.
Первичная обмотка ВДТ соединена в звезду и рас считана на номинальное напряжение 380 в. Вторичная обмотка, включаемая в рассечку ЛЭП, имеет фазовое напряжение 290 в и создает надбавку напряжения в сети 6 кв, равную +7,5% при полной нагрузке линии.
Устройство автоматического управления ВДТ обес печивает автоматическое подключение первичной об мотки к цепи напряжения 380 в при снижении напря жения ниже уставки реле напряжения PH и автома тическое отключение с последующим закорачиванием первичной обмотки — при повышении напряжения выше уставки реле PH. Все переключения первичной обмотки осуществляются без ее разрыва с помощью шунтирую щих добавочных сопротивлений.
При пониженном напряжении в ЛЭП 6—10 кв кон такторы 1 и 2 отключены, а контактор 3 включен. В этом положении обмотка возбуждения ВДТ подклю чена к цепи 380 в отдельного силового трансформатора типа ТМ мощностью 50 ква. Одновременное использо вание этого возбуждающего трансформатора для пита ния близлежащих потребителей недопустимо, так как в этом случае может быть нарушена работа схемы авто матики.
При повышенном напряжении контакторы 1 я 3 от ключены, а контактор 2 включен. В этом положении обмотка возбуждения ВДТ отключена от цепи напряже
ния 380 в и закорочена, надбавка напряжения в сети 6—10 кв отсутствует (0%).
Последовательность работы схемы такова. При по нижении напряжения сети 6—10 кв ниже заданного уровня срабатывает сначала контактор 1, затем отклю чается контактор 2, включается контактор 3 и, наконец, отключается контактор 1. При повышении напряжения в сети выше заданного уровня срабатывает контактор 1 (включаются добавочные сопротивления, шунтирующие обмотку возбуждения ВДТ), затем отключается контак тор 3, далее включается контактор 2 и последним отклю чается контактор L
70
Сметная стоимость установки такого ВДТ составляет около 2000 рублей, а на 1 % надбавки напряжения за трачивается около 250 рублей. При получении 1 % надбавки путем увеличения сечения проводок за траты будут около 700 рублей, т. е. в 2 с лишним раза больше.
В настоящее время Ленинградский электромехани ческий завод Сельэлектро приступил к изготовлению вольтодобавочных трансформаторов АТГРПН-750/10 и АТГРПН-600/10 (автотрансформатор трехфазный, груп-
а |
е |
Kl |
Л |
о |
|
1 1 |
ЛГА |
||||
о---------- |
|
|
|||
|
|
3 |
|
|
Рис. 34. Схема установки продольной компенсации.
а — схема замещения линии, б — схема защитного устройства кон денсатора установки; 1 — конденсатор, 2 — разрядник, 3 — контакты шунтирующего аппарата, 4 — катушка шунтирующего аппарата, 6 — сопротивление разрядного контура.
повой, регулирующий с перераспределением напряже ния). Трансформатор АТГРПН-750/10 имеет медные, а АТГРПН-600/10 — алюминиевые обмотки.
Автотрансформатор такого типа обеспечивает плав ное регулирование напряжения. Он состоит из трех однофазных трансформаторов, размещенных в одном баке. Стоимость автотрансформатора — около 1000 руб лей.
Шкаф управления к этим автотрансформаторам бу дет изготовлять Мытищинский электромеханический за вод Сельэлектро.
Установки продольной емкостной компенсации в се тях 6—10 кв. Установка состоит из конденсаторов, вклю чаемых последовательно в 3 провода ЛЭП (рис. 34, а).
71
Воздушная ЛЭП обладает активным и индуктивным сопротивлениями. Включаемая последовательно в каж дую фазу емкость в той или иной мере компенсирует индуктивное сопротивление линии и трансформаторов, в связи с чем уменьшается потеря напряжения в линии.
При включении конденсаторов потеря напряжения в линии определяется по формуле:
|
Ш — 1,73 • / [г cos <р+ {xL— хс ) sin <р] (в), |
|
|||
где: / |
— ток в линии |
в период |
максимума |
нагруз |
|
|
ки, в а; |
|
|
|
|
|
г — активное сопротивление линии, в ом; |
транс |
|||
хь — индуктивное |
сопротивление линии |
и |
|||
|
форматоров, в ом; |
включаемого кон |
|||
хс — емкостное сопротивление |
|||||
|
денсатора, в ом. |
|
|
|
|
Как видно из формулы, уменьшение потери напря |
|||||
жения |
зависит от коэффициента мощности |
нагрузки. |
Если коэффициент мощности (coscp) имеет большую ве личину (0,9 и выше), то компенсирующее действие кон денсаторов весьма невелико и установка последова тельно включенных конденсаторов в этом случае нерен табельна.
Для установки продольной емкостной компенсации, при которой повышение напряжения будет осущест вляться в пределах 5—10%, технические данные кон денсаторов могут быть определены по следующим при ближенным формулам.
1. Напряжение конденсатора:
|
10 |
• Дис - и |
|
|
1 |
,7 3 • sin <р (в), |
|
где: ДUс — требуемый |
подъем |
напряжения сети, в про |
|
центах; |
|
напряжение ЛЭП, в кв. |
|
U — номинальное |
|||
Обычно величина |
рабочего |
напряжения конденса |
тора составляет в среднем 10% от номинального напря
жения сети. |
|
1-й фазы: |
2. Мощность конденсатора для |
||
■Р |
(квар), |
|
Q c= 100 U*H |
- sin ср |
|
ДUc ■U2 |
|
72
где: и сн — номинальное напряжение конденсатора, в кв; Р — полная мощность, передаваемая по линии,
вква.
3.Емкостное сопротивление конденсатора:
10 • дис ■и
I 1 ,7 3 • /■ sin <f (0М
где I — ток в линии в период максимума нагрузки, в а. Промышленность выпускает конденсатор типа КПМ-0,6-50-1 (конденсатор продольной компенсации, масляный, на номинальное напряжение Vch = 0,6 кв, на номинальную мощность 50 квар, однофазный). Пред назначен этот конденсатор для продольной емкостной компенсации реактивного сопротивления линий электро передачи переменного тока частотой 50 гц с целью уве личения их пропускной способности. Конденсаторы вы пускаются для наружной установки в однофазном ис
полнении. |
Номинальная |
емкость |
конденсатора — |
||
442 мкф, |
реактивное |
сопротивление Х с = 7,2 ом. |
Габа |
||
ритные размеры (в |
мм): |
ширина |
686, толщина |
129, |
высота 1185. Вес конденсатора около 150 кг.
От атмосферных перенапряжений конденсатор за щищают 2 комплекта трубчатых разрядников, устанав ливаемых по обе стороны от него.
Для ограничения повышения напряжения на зажи мах при протекании по ним тока короткого замыкания конденсаторы шунтируются искровыми разрядниками
(рис. 34,6).
Защитное устройство конденсатора 1 состоит из раз рядника 2, имеющего закрытый искровой промежуток многократного действия. Импульс тока, текущего через разрядник, ограничивается добавочным сопротивлением 5 такой величины, чтобы максимальное мгновенное зна чение разрядного тока конденсатора не превышало пре дельно достигнутого значения (для конденсатора типа КПМ-0,6-50-130000 а). Для ограничения продолжитель ности действия разрядника временем (порядка 5 м-сек) используется специальный шунтирующий аппарат по типу токового реле прямого действия, контакты 3 кото рого шунтируют разрядник. Токовая катушка 4 аппа рата обтекается полным разрядным током.
Место установки конденсатора намечается в каж дом отдельном случае применительно к данным кон
73
кретным условиям, так как (конденсатор компенсирует потери напряжения лишь в той части линии, которая расположена после него.
Потребительские трансформаторы с регулированием напряжения под нагрузкой. Эти трансформаторы имеют мощность 20, 35, 60 и 100 ква на 6—10/0,4 кв и одно
ступенчатое |
регулирование, напряжения под нагрузкой |
||
в пределах |
от 0 до +5% или от |
0 до .—5% от UH0M- |
|
Для автоматического |
управления |
переключением ис |
|
пользуется |
магнитный |
усилитель. |
|
Регулирование напряжения трансформаторов осу ществляется изменением числа витков первичной обмот ки при неизменном числе витков вторичной обмотки. Обмотка высшего напряжения имеет 3 ответвления: + 5%, 0, - 5 % .
Сравнение установок регулирования. Сравнительный технико-экономический анализ/дал с|снавание(ВАСХНИЛ и ВИЭСХ установить следующие области применения различных устройств регулирования напряжения.
1. Трансформаторы типа ТМН с автоматическим ре гулированием применяются для компенсации колебаний напряжения, достигающих 10—45% от номинального напряжения, а также в тех случаях, когда не могут быть использованы установки продольной емкостной компенсации. Рассматриваемые трансформаторы ком пенсируют колебания напряжения до шин 6—10 кв рай онных подстанций 35/6—10 кв.
2. Вольтодобавочные трансформаторы целесообразно применять для регулирования напряжения на участках распределительных линий 6—10 кв, питающих группу потребительских трансформаторов суммарной мощно стью свыше 400 ква (при необходимой «надбавке» на пряжения, не превышающей 5% от номинального на пряжения) или группу потребительских трансформато ров суммарной мощностью свыше 600 ква, если коэффициент мощности нагрузки в период максимума выше 0,9.
ВДТ можно монтировать по мере роста нагрузок и использовать в уже эксплуатируемых сетях, в особен ности в тех случаях, когда коэффициент мощности на грузки в период максимума выше 0,9 и необходимые «надбавки» напряжения не могут обеспечиваться уста новкой продольной емкостной компенсации.
74
3. Установки продольной емкостной компенсации применяются в сетях с коэффициентом мощности на грузки, который в максимум нагрузки не превышает 0,9.
При имеющихся в настоящее В1ремя конденсаторах типа КПМ-0,6-50-1 установки продольной емкостной компенсации используются на линиях 10 кв с расчетной мощностью 1000—1800 ква и на линиях 6 кв с расчет ной мощностью 600—1100 ква. УПК, так же как и ВДТ, используются для увеличения пропускной способности сети в процессе эксплуатации.
4. Потребительские трансформаторы с регулирова нием напряжения под нагрузкой применяются на конеч ных участках 6—10 кв линий с повышенными потерями напряжения и в тех случаях, когда необходимые «над бавки» не могут быть обеспечены лишь за счет других устройств регулирования напряжения. Использование этих трансформаторов экономически целесообразно при их номинальной мощности 100 ква.
ЗАЩИТА СЕЛЬСКИХ СЕТЕЙ И ПОДСТАНЦИЙ ОТ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИИ
Общие понятия. Перенапряжения бывают внутрен ние (коммутационные) и атмосферные (внешние).
Внутренние перенапряжения вызываются переход ными процессами при резком изменении режима работы электрической системы —короткое замыкание на землю, отключение длинных ненарушенных линий, холостой ход трансформаторов и т. д. Внутренние перенапряжения не представляют опасности при нормальном уровне изо ляции, поэтому специальные меры для защиты от них сельских электрических установок не предусмотрены.
Атмосферные перенапряжения возникают при пря мых ударах молнии в электроустановки или при ударах молнии в непосредственной близости от них. Перена пряжения при прямых ударах молнии в электроуста новки достигают 1 млн. в. Ток молнии доходит до 200 ка. Время нарастания-тока молнии до амплитуды исчисляется микросекундами^ В местах с высоким удель ным сопротивлением грунта ток молнии значительно снижается. Индуктированные перенапряжения при уда рах молнии в непосредственной близости от воздушных линий в редких случаях превышают 200—300 кв и рас
75
пространяются по ним в виде блуждающих волн со скоростью, близкой к скорости света. При этом про исходят деформация и затухание (уменьшение крутизны и амплитуды) волн, главным образом под действием короны.
Защита от перенапряжений предотвращает повреж дение оборудования, нарушение электроснабжения по требителей и обеспечивает безопасность населения.
Защита сельских электрических сетей высокого на пряжения и подстанций. Для воздушных линий напря жением 6—35 кв с деревянными опорами специальной защиты от грозовых перенапряжений не требуется. Вы сокая грозоупорность их обеспечивается изоляционными свойствами дерева.
Минимальные расстояния между фазами на деревянных опорах должны быть не менее 0,75 м для напряже ния 6—10 кв, 1,5 м для напряжения 20 го и 3 л для напряжения 35 кв.
Отдельные участки с ослабленной изоляцией — ме таллические и железобетонные опоры, места соединений воздушных линий с кабелем и разъединители (для на пряжения 20 кв и выше) — защищаются трубчатыми раз рядниками.
Сопротивление заземления разрядников не должно превышать 20 ом.
Для повышения надежности электроснабжения по требителей на всех сельских воздушных линиях, за исключением линий, имеющих двустороннее питание, рекомендуется применять автоматическое повторное включение (АПВ), которое при небольших капиталовло жениях позволяет значительно улучшить эксплуатаци онные показатели линий.
Для защиты воздушных линий от атмосферных пере напряжений следует: 1)' не применять металлические траверсы на деревянных опорах; 2) защищать трубча тыми разрядниками специальные переходы через вод ные пространства, ущелья и т. п.; 3) защищать кабель ные вставки с обеих сторон трубчатыми или вентиль ными разрядниками; 4) обеспечивать нужную величину воздушных изоляционных промежутков между прово дами и заземляемыми частями опор (табл. 22).
При выполнении защиты от атмосферных перенапря жений воздушных линий тросами защитный угол дол*
76