Файл: Быховский Я.Л. Высокочастотная связь в энергосистемах.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.07.2024

Просмотров: 146

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

Afa

(10-5)

 

Для схемы рис. 10-1 ,е

(10-6)

 

 

для схемы рис. 10-1,г

 

для

схемы рис. 10-1,(3

 

где

&fa — полоса заграждения

по активной составляю­

щей сопротивления заградителя.

 

Из формул (Ю-4) — (Ю-7)

видно, .что полоса загра­

ждения пропорциональна индуктивности силовой катуш­ ки и квадрату средней частоты полосы настройки и

обратно пропорциональна заданной величине R3.

что

 

Кроме

того, из формул (10-1)

и

(10-3)

следует,

R3

должно

быть тем больше, чем больше R,i- При дан-"

ной

величине

L

и

R3

ширина

полосы

заграждения

в

верхней

части

диапазона значительно

больше,

чем

в нижней.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Так, например, для заградителя ВЗ-2000-1,2 полосы

заграждения при величине R3 = 600om

равны 44—68 кгц;

55—115 кгц и 110—600 кгц.

 

 

 

 

 

Для заградителя ВЗ-1000-0,6, у которого индуктив­

ность силовой

катушки

в 2 раза меньше, полосы заграж­

дения

получаются

значительно

уже,

несмотря

на

меньшую величину R3

(500 ом): 42—53 кгц; 50—70 кгц;

60—90 кгц; 70—110 кгц; 90—185 кгц; 110—300 кгц и 220—600 кгц.

Втабл. 10-1 приведены данные силовых катушек серии Вв. Эти заградители выпускаются трех типов: ВЗ-600-0,25; ВЗ-1000-0,6 и ВЗ-2000-1,2. Первая цифра указывает номинальный ток в амперах, вторая — индук­ тивность в миллигенри.

Вэксплуатации на линиях 500 кв находятся также заградители РЗ-400, рассчитанные на ток 2 000 а с ин­ дуктивностью 2 мгн. Для распределительных сетей

выпускаются ВЧЗС-100 и ВЧЗС-300 на токи 100

и 300 а

и с индуктивностью около

1,3 или 0,23 мгн

в

зависи­

мости от того, применяются

они со стальным

сердечни­

ком или без него.

 

 

 

ПО

Т а б л и ц а 10-1 Данные силовых катушек (реакторов) в. ч. заградителей

 

 

 

 

 

 

Тип

заградителя

 

 

 

Измеряемые

величины

РЗ-600-0,25

РЗ-1030-0,6

РЗ-2000-1,2

 

 

 

 

 

 

Индуктивность,

мгн

. . . .

0,25

0,6

 

1.2

Номинальный ток,

а

. .- . .

600

1 000

2 000

Ток

термической

устойчп-

30

42

 

70

 

 

 

 

 

 

 

Число

параллельных

прово-

А-300

А-240

А-300

1

2

 

4

Число

витков

 

 

 

 

 

 

 

22

33

 

39

Высота с элементом

наст-

900

1 ПО

1 620

I 350

1 890

2 800

Вес

с

элементом настройки,

106

312

1

120

 

 

 

 

 

 

Элементы настройки для заградителей, указанных в табл. 10-1, выпускаются отдельно. Они именуются соответственно ЭН-0,25; ЭН-0,6 и ЭН-1,2.

На рис. 10-3 показана схема заградителя ВЗ-1000-0,6, полностью собранного. Помимо элементов, показанных на принципиальной схеме трехконтурной настройки

Рис. 10-3. Схема заградителя

ВЗ-1000-0,6.

 

L , — силовая катушка

Р3-1000-0,6;

Я,;

Р2 — вилитовые

разряд­

ники; Z-3

— защитная

катушка 0,02

мгн;

С,; С»; С3\ L 2 ;

L 3 ; R —

элемент

настройки.

 

 

 

 

рис. 10-1,5, в схеме ВЗ-1000-0,6 имеются также два

вилитовых разрядника

и защитная

катушка L z

с

не­

большой индуктивностью — около 20

мкгн.

 

 

Разрядники и катушка L 3 служат

для защиты

сило­

вой катушки и элемента

настройки от повреждений

при

воздействии волн перенапряжения, возникающих в ли­ ниях электропередачи. Пробивное напряжение разряд­ ников должно быть минимальным, но они должны вы-

111

держивать напряжение

на

заградителе при

протекании

по нему наибольших токов к. з. Для этого

 

 

 

 

 

 

(Упр^и/удш/,,

 

 

 

 

 

(10-8)

где ипр

— номинальное

 

пробивное

напряжение

разряд­

ника, в;

/У д —ударный

ток

к. з., а;

со = 314

рад/сек

(для

промышленной частоты

50 гц); L — индуктивность

сило­

вой катушки,

гн.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По данным табл. 10-1

можно, например,

определить

с/ п р для

разрядников заградителя ВЗ-2000-1,2:

 

 

 

 

 

 

 

с / п р = 1 , 3 - 7 0 - 103

- 314 - 1,2- 10-.3 = 34 400

в.

 

 

 

Исходя из этого, для защиты заградителя ВЗ-2000-1,2 приме­

няются разрядники РВП-6

с

импульсным

пробивным

напряжением

35 / с е м а к с .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пробивное

напряжение

разрядников

для

защиты

заградителя

РЗ-1000-0,6

составляет

около

7,5

 

/сэм а К г,

а заградителя

РЗ-600-0,25 — около

2,5

квмакс

 

 

Выпускаемая в настоящее время серия заградителей ВЗ характеризуется относительно небольшой величиной тока электродинамической устойчивости. Это обуслов­ лено конструкцией ВЗ со значительными расстояниями между рейками, в которых закреплены витки силовой

катушки. При

протекании тока

к. з. витки

притягивают­

ся друг к другу и могут замкнуться

в пролетах, между

рейками.

 

 

 

 

 

 

 

Динамическая устойчивость

катушки

рассчитывается

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ у д ^ Ю ' 1 ) / ^ '

 

 

(Ю-9)

где

Q=124q/l;

q — сечение провода, см2;

I — длина про­

лета

провода

между

рейками,

см; Н — высота катушки,

см;

у — коэффициент,

определяемый

по

рис. 10-4 в за­

висимости

от

отношений HjD

и djD,

где

D — диаметр

катушки,

d — диаметр

провода;

п — число

витков.

Рассмотрим порядок расчета в. ч. заградителей на примере за­ градителя для обработки силовых кабелей с максимальным током нагрузки 500 а и / у д =50 ка.

Благодаря небольшой величине волнового сопротивления сило­ вого кабеля (около 30 ом) можно обойтись заградителем с неболь­

шой индуктивностью силовой катушки. На основании

выражения

(10-1) определяется

величина активной составляющей

сопротивле­

ния заградителя R3

по допустимому затуханию а3

 

2„

Если задаться а 3 =0,2 неп, то при Za=>30 ом

о30

1 = 2 (<?°.2 — I) = 6 8 °-м -

Индуктивность силовой катушки зависит также от полосы ча­ стот заграждения. При трехконтурной схеме для определения ве­ личины Li можно пользоваться формулой

Если, 'Например, принять /ч=40 кгц и / г = 4 5 кгц, то

_

(45 — 40) 10'

 

£., =

68 i_2i.6,28-40-45-10»

= 2 5 - 1 0 ~ " г « -

Остальные

параметры силовой катушки зависят от величин но­

минального (рабочего) тока и тока к. з.

на ток 500 а может быгь

Катушка с

•индуктивностью 25 мкгн

выполнена из провода А-300 (d=2,24 см).

 

8—300

 

[ 13

Если

выбрать диаметр

D=60

см

и число

витков

л = 7,

 

то при

просвете

между витками, равном 5 см, высота катушки //=7

•5,24+

+ 6-5=45,7

см. Индуктивность катушки

рассчитывается

по

 

формуле

 

 

 

 

£j =10,5/i=D

 

 

- Ю - 3 , мкгн;

 

 

 

 

(1042)

 

 

 

 

 

 

 

 

/

60

\ ° , 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L , =

10,5-72-60 ( 9 -

4

5 7

j

• Ю - 3 =

25 лкгн-1

 

 

 

 

 

Для

определения

/ у д

по

(10-9)

нужно

найти длину

 

провода

между рейками /, что определяется числом и шириной реек.

 

 

 

При

16

рейках

шириной

 

по

4

см

/ = -уту—4=7,7

ли;

Q =

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 1 2 4 ^

=48,4 кг/еж

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

По графику рис. 10-4 для

Я/Д = 0,76,

d/£) = 0,0377,

коэффициент

у=6,5,

тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

48,4-45,7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

 

6 | 7 , 7

 

=

69 ка.

 

 

 

 

 

 

 

Допустимую величину установившегося тока к. з. можно найти

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К Г = qQ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где / к . з — установившийся

ток

к. з.,

a;

t—время,

сек;

q—

 

сечение

провода,

ммг;

Q — коэффициент,

зависящий от материала

и

допу­

стимой температуры нагрева Т, °С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для

7=200 °С

и

алюминиевого

 

провода

й = 8 8 ,

 

 

/ к . а =

= 300 - 88 = 26,4

ка-сек0 '5 .

Пробивное

напряжение

разрядника

по

формуле(

10-8)

 

равно:

У п р = 1,3 • 69 • 103

• 314 • 25 • 10-6 =

700

в.

 

В ближайшие годы должна появиться серия высокочастотных

заградителей на повышенные токи короткого замыкания:

 

 

 

 

 

на

ток 630

а . .

. 0,25,

0,5,

1,0

и 2 мгн; ток к.з. 50 ка

 

„

„

1 250

а . .

.0,25,

0,5,

1.0

и 2 мгн;

ток

к.з.

100

 

ка

 

.

„

2 000

а . .

. 0,5,

1,0

 

и 2 мгн;

ток к.з. 100

ка

 

 

 

 

 

„

„ 4 000

а . . . 0,5 мгн;

ток

к.з.

125 ка

 

 

 

 

 

 

 

 

В ы с о к о ч а с т о т н ы е з а г р а д и т е л и з а р у б е ж ­

н ы х ф и р м .

Фирма

«Brown Воуегу»

освоила

выпуск

в. ч. заградителей на большие токи к. з. В [Л. 60] при­ ведены сравнительные данные о допустимых (с точки зрения механических и термических нагрузок) соотно­ шениях ударных токов к. з. и номинальных токов, про­ текающих через силовые катушки в. ч. заградителей,,

рекомендуемые CIGRE, международным

электротехни­

ческим комитетом IEC и стандартами

американской

ассоциации промышленников NEMA.

 

По CIGRE: /к .з=20/н <ж; / у д = 5 0 / Н О м .

 

По

NEMA-: / к . 3 = (37,5-25)/Н ом; / у д =

(106 + 70,7) W

По

IEC: / к . 3 = 25/ном", /уд=63,7/Н О м,

 

114

Смотрите также файлы