1, |
К М |
. |
. . . • . . |
^ |
в |
ы |
н |
/ ................ |
|
|
|
т |
.......................... |
Uzm/Uftm |
................... |
^пр/^ф т |
................... |
б ^ м а к с / б ^ 2 я і................ |
^ |
И т |
/ ^ |
.......................л |
|
^12m> |
к м |
.................... |
^м а к с ^ ^ ф £71
^м а к с / ^ п р .......................
^2 т р / ^ ф / л ......................................
^ 2 / л р / ^ п р - ■ ■ * ' •
500 |
|
|
750 |
450 |
|
|
600 |
1,39 |
|
|
1,6 |
0 |
—1 |
0 |
—1 |
2,38 |
3,09 |
2,53 |
3,21 |
2,3 |
|
|
2,0 |
0,98 |
0,87 |
0,89 |
0,81 |
0,06 |
0,5 |
0,4 |
0,54 |
27 |
225 |
240 |
324 |
2,33 |
2,69 |
2,26 |
2,6 |
1,01 |
1,17 |
1,12 |
1,30 |
Т а б л и ц а 13.4
Примечания
—
Табл. 13.1
—
Рис. 13.6
Рис. 13.6
—
—
—
1,9 |
2,35 |
1,9 |
2,25 |
Формула (13.36) |
0,83 |
1,02 |
0,95 |
1,13 |
|
В (13.34) вольтамперная характеристика разрядника может быть аппроксимирована соотношением
ий= Аір |
или |
= |
Л* ( 77— ) , |
(13.35) |
|
|
k 'ф/л |
\ V ф/я / |
|
где Л, а, Л*— некоторые |
константы; |
А* — A/Ulmawa. |
Если 2т ^ £ пр + 2£ЛІ то максимальное остающееся |
напряжение на |
разряднике і/а может быть определено из уравнений (13.34) и (13.35)
при рэ^ = я/2: |
(13.36) |
U2mp + (Uirnp/A)V«W= U 2m. |
В (13.36) Uim соответствует максимальному напряжению в точке установки разрядника при его несрабатывании. Из этого выражения следует, что с увеличением параметра Л максимальное напряжение на разряднике (t/2mp) в режиме горения дуги в его искровых про-
межутках увеличивается. Поэтому с точки зрения ограничения напряжения на разряднике в этом режиме необходимо иметь А < А тах.
В табл. 13.4 для иллюстрации приведены также значения £Уг , вычисленные по формуле (13.36) для некоторых значений А*; при £/іюм = 500 кв параметр А* = 2,6, при t/H0M= 750/се параметр-А* = 2,3. Характерно, что (У2тр в рассмотренных случаях оказывается меньшим, чем наибольшее напряжение на линии 77макс, но при высоких значениях U2m может несколько превзойти 0 ПР. Таким образом,
Рис. 13.7. Перенапряжения в конце линии при отсутствии разрядника (пунктир) и при его сраба тывании на второй полуволне колебаний (сплош ная кривая) для электропередачи 750 кв с пара метрами, приведенными в табл. 13.1 и 13.4
уровень коммутационных перенапряжений на подстанционной изоля
ции |
{У2шах определяется как наибольшее |
значение из £/пр и U2mp, |
т. е. |
зависит как от вольтсекундной, так |
и от вольтамперной ха |
рактеристик разрядника. Уровень коммутационных перенапряжений линейной изоляции практически определяется вольтсекундной харак теристикой разрядника.
В разряднике, работающем в режиме ограничения коммутацион ных перенапряжений, должно быть обеспечено надежное гашение дуги. Для этого необходимо, чтобы ‘электрическая прочность искро вых промежутков разрядника превышала в любой момент времени напряжение, восстанавливающееся на них после гашения дуги (7/восстт на рис. 13.7). Обычно, изменение во времени электрической прочности характеризуют ее значением в некоторый момент времени после гашения тока определенной величины. Это значение называется напряжением гашения £/гаш.
Амплитуду восстанавливающегося после гашения дуги напряже
ния можно представить в виде |
|
Uвосст т = КАи, |
(13.37) |
В (13.37) Ка зависит от параметра А. При его уменьшении вслед ствие более интенсивного переходного процесса, вызванного отклю чением от линии меньшего значения рабочего сопротивления, вос станавливающееся напряжение возрастает. Поэтому с точки зрения процесса восстановления напряжения параметр А должен удовлетво рять условию А > Лтіп.
Таким образом, совместное рассмотрение процессов горения дуги и восстановления напряжения после ее гашения приводит к условиям,
|
определяющим выбор параметра А: y4mill < А < Атах. |
|
|
|
Формула (13.37) позволяет выявить схемы, в которых |
может |
|
быть использован |
разрядник того |
пли иного типа: |
|
|
|
|
^вын» < |
0,95 и гаш КА = 0,95ли иѵ КА, |
|
(13.38) |
|
где 0,95— коэффициент |
запаса; коэффициент |
г| = 7/гаш/7/пр; для раз |
|
рядников без повышенного дугогашения (типа РВМК) Л ~ |
0,7; в раз |
|
рядниках |
с повышенным дугогашением (типа РВМКП) Л ~ 0,9; зна |
|
|
Т а1,2 |
в диапазоне |
Лтіп < А < |
Лтах. |
|
|
|
чения Ка = 1,1 -I- |
|
|
|
|
|
|
б л и ц а 13.5 |
|
Т а б л и ц а |
13.6 |
|
\ НОМ. Кв |
t/np/t/ф т |
С/вын |
ф т |
|
^доп/^ф |
|
|
4=0,7 |
4=0,9 |
Уном- к® |
для линейной |
для подстаіг- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изоляции |
ЦНОІПІОІІ |
|
|
|
|
|
|
|
|
ИЗОЛЯЦ1І1І |
|
330 |
2,5 |
1,4 |
1,8 |
|
|
|
|
|
500 |
2,3 |
1,3 |
\ ’ 1 |
330 |
2,4 |
2,2 |
|
750 |
2,0 |
1,15 |
|
! ' 5 |
500 |
2,2 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
750 |
2,0 |
1,8 |
|
|
|
|
|
|
1000 |
1,8 |
1,65 |
|
|
|
|
|
|
1200 |
1,6 |
1,5 |
В табл. 13.5 приведены максимальные значения Uabwm в сетях 3304-750 кв, в которых коммутационные разрядники в состоянии пога сить дугу. Если вынужденное напряжение Нпьшт превышает вели чины, приведенные в табл. 13.5, то разрядник будет срабатывать многократно. Для электропередач сверхвысокого напряжения в связи с весьма высокой стоимостью изоляции желательно ограничить ком мутационные перенапряжения до такого уровня, при котором как линейная, так и подстанционная, главным образом наружная, изоля ция определялась бы в основном рабочим напряжением. Этому усло вию ориентировочно соответствуют «нормальные уровни коммута ционных перенапряжений», приведенные в табл. 13.6.
Из сопоставления табл. 13.5 и 13.6 видно, что с увеличением номинального напряжения электропередачи возникает необходи мость все более глубокого ограничения перенапряжений, которого можно достичь, используя комплекс защитных мероприятий. Эффек тивность разрядника, входящего в этот комплекс, может быть повы шена путем снижения его пробивного и остающегося напряжений. При этом могут иметь место многократные срабатывания разрядника и отказ в гашении дуги. Например, при і/нои = 750 кв и 7/пр< 2 7 /фт
отказ в гашении дуги будет иметь место при £/вьтт> 1 ,5 і/фт даже в разряднике с повышенным дугогашением (см. табл. 13.5). Таким образом, возникает необходимость применения разрядников-ограни чителей, на которые не возлагаются требования гашения дуги в наи более тяжелых режимах. При этом через рабочее сопротивление раз рядника в течение интервала времени АtB между срабатыванием вы ключателей по концам линии многократно будут протекать импульсы сопровождающего тока. Этот интервал времени Ata в большинстве случаев определяется разбросом в действии первой ступени быстро действующей релейной защиты и разбросом в работе выключателей и лежит в пределах нескольких сотых долей секунды. Однако необхо димо учитывать также некоторую сравнительно малую (порядка 0,1ч- -^-0,2) вероятность отказа первой ступени релейной защиты и соответ ствующего увеличения интервала времени Дг1,, до 0,4-Ч-0,6 сек. Эти обстоятельства требуют увеличения пропускной способности рабочего сопротивления и искровых промежутков разрядника, с тем чтобы срок его службы сохранялся бы приемлемым для нормальной эксплуа тации (порядка 20 лет).
Требования надежного гашения дуги при этом сохраняются лишь применительно к плановым операциям включения и отключения линии, когда могут быть предварительно приняты специальные меры по ограничению £/иын путем включения линии со стороны более мощной системы, снижения коэффициентов трансформации трансформаторов, снижения возбуждения генераторов станций, подключения к линии располагаемого числа реакторов и др.
в.Применение реакторов с искровым присоединением
В§ 12.2, б рассмотрено снижение вынужденной составляющей напряжения при применении шунтирующих реакторов, глухо присое диненных к линии электропередачи. Однако такое присоединение мо жет оказаться нецелесообразным в нормальных режимах при передаче больших мощностей из-за наличия дополнительных потерь реактивной мощности. Поэтому может быть применено включение реакторов через искровой промежуток, шунтированный выключателем (ШВ на рис. 13.8, а). При возникновении Перенапряжений, превышающих уставку7 искрового промежутка £/лр, последний пробивается и подключает к линии реактор, обеспечивая соответствующее снижение UBbm. Для; ограничения теплового воздействия, дуги на электроды промежутка они шунтируются выключателем, включающимся от сигнала релейной защиты, срабатывающей при появлении тока в реакторе. Эффектив ность реактора, подключаемого через искровое присоединение, с точки зрения ограничения коммутационных перенапряжений тем больше, чем меньше пробивное напряжение его искровых промежутков. Ниж ний предел пробивного напряжения искровых промежутков выбира ется по условию его отстройки от срабатываний при повышении напря жения в режиме качаний с учетом разброса пробивного напряжения.
Если принять повышение напряжения при качаниях порядка (1,1 -f- -т-1,2)Дфт и разброс пробивного напряжения искрового промежутка
