Файл: Церазов, А. Л. Электрическая часть тепловых электростанций учебник.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 1

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

часов совмещается с вектором фазы А высшего напря­ жения, а малая часовая стрелка — с вектором фазы а обмотки низшего напряжения, такой группе присвоено название Y/Y—0 (звезда — звезда — ноль).

На рис. 3-3,6 в соответствии с полярностью обмоток вектор напряжения фазы а низшего напряжения ока­ зался направленным (от выводов) от начала обмотки к концу. Это приводит к сдвигу фазовых углов напря­ жений первичных и вторичных обмоток на 180°. Такая группа соединения получила название Y/Y—6 (звезда —

звезда — шесть).

Более

сложная

картина

получается

при соединении вторичной обмотки в треугольник.

При этом ] междуфазное

напряжение ОаЪ оказывается

в фазе или противофазе

с напряжением

соответствую­

щей фазы

первичной

обмотки

(UA или

U ),

вектор Ua

всегда в трехфазной

звезде

отстает

на

30°

от вектора

ОаЬ. В соответствии

с этим возможны

группы Y/ Д — 1;

Y/A — 7

(когда

и аЪ = -±: 1 ф ^

и

Y/Д — 5;

Y/Д — 11

(когда ОаЪ= z t kJJв) (рис.

3-3, в — е).

 

 

 

3-5. СИЛОВЫЕ АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ

Автотрансформаторы отличаются от трансформаторов тем, что обмотки имеют не только электромагнитные связи, но и электрические. Силовые автотрансформато­ ры применяются только трехобмоточные. Определяется это необходимостью иметь в мощном трансформаторе хотя бы одну из обмоток (иногда несколько обмоток: А/А/А—0, 0, 0), соединенной в треугольник для улучше­ ния формы кривой напряжения [Л. 15]. Это не преду­ сматривается только у трансформаторов 6—35/0,4 кВ. Наличие третьей обмотки, соединенной в треугольник, приводит к компенсации э. д. с. третьей гармоники и улучшению формы кривой напряжения. В автотранс­ форматоре связанные электрически обмотки высшего и среднего напряжения не могут быть соединены в тре­ угольник, они должны быть соединены в звезду для заземления нейтрали. В треугольник у автотрансформа­ тора может быть соединена только обмотка низшего напряжения.

Силовые автотрансформаторы не применяются там, где сети высшего и среднего напряжения работают

62

с изолированной нейтралью, так как при замыкании на землю одной из фаз сети высшего напряжения в двух фазах среднего напряжения (вектора U'Bc и U'Ac, рис. 3-4) возникают большие перенапряжения. Если

допустить

работу

 

авто­

 

 

трансформатора

с

изоли­

 

 

рованной

нейтралью,

то

 

 

придется

изоляцию

 

его

 

 

обмотки среднего

напря­

 

 

жения

и

изоляцию

сети

 

 

среднего напряжения при­

 

 

нимать

такие

же,

 

как

 

 

для обмоток высшего на­

 

 

пряжения.

Последнее

не­

 

 

целесообразно по

эконо­

 

 

мическим

мотивам.

 

По­

Рис. 3-4. Векторная диаграмма на­

этому

автотрансформато­

пряжений в автотрансформаторе

ры

могут работать

 

толь­

с изолированной

нейтралью при

ко

в сетях

с заземленной

замыкании фазы высшего напря­

жения на

землю.

нейтралью,

где

замыка­

 

 

ние фазы на землю не может быть длительным, так как поврежденный участок отключается защитой. Фазы об­ моток трехфазного трехобмоточного автотрансформа­ тора соединяются по схеме, приведенной на рис. 3-5,а.

Рис. 3-5. Трехфазный трехобмоточный автотрансформатор.

а — соединение обмоток; б — схема одной фазы.

Рассмотрим работу автотрансформатора в режиме передачи мощности со стороны высшего напряжения на среднее. Номинальные токи автотрансформатора на высшем, среднем и низшем напряжении (рис. 3-5,6)

обозначим / н.в, In.с, /п.н (они определяются номинальной мощностью и номинальным напряжением)

Г

___ _

о

 

 

J

____

9

 

 

° Н О М

 

° н о м

 

 

11 в ~

/ r t / , . ;

 

н с~ у г ( / н.с •

 

Согласно рис. 3-5,6 по последовательной части об­

мотки передается мощность

 

 

 

 

 

Sa= К з ]/,,в

 

.t/c)Z= /З 7 н . .f/в (1 -

u Bf u , ) =

 

==SH0M(1

 

 

== ®^н°м*

 

 

Одновременно

по

общей

 

части

обмотки протекает

мощность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

So =

 

/о^с =

/ 3

 

(/,,0 -

 

[/н.о =

= V 3 I a.cUH.c (1

-

^ ) =

5 И0М(1 -

^ ) = a S B0M.

Величина

а = 1 —1/&в-с,

определяющая

уменьшение

мощностей обмотки

автотрансформатора по

сравнению

с их номинальной мощностью, называется коэффициен­ том выгодности автотрансформатора. Он тем меньше, чем ближе к единице коэффициент трансформации &в-е (чем ближе среднее напряжение к высшему). В отли­ чие от номинальной (проходной) мощности SHOm мощ­ ность S0 = 5 n = aSII0Mназывается расчетной или типовой. Поскольку для автотрансформаторов типовая мощность, определяющая расход активных материалов (железа, меди), значительно меньше номинальной, то это опре­ деляет экономическую выгодность использования сило­ вых автотрансформаторов.

Обмотка низшего напряжения с двумя другими об­ мотками имеет трансформаторную связь. Поэтому, что­ бы реализовать выведенные выше преимущества авто­ трансформатора, обмотке низшего напряжения задается меньшая номинальная мощность, соответствующая ти­ повой мощности автотрансформатора

Sh.H—hShoM-

Отсюда номинальный ток обмотки низшего напряже­ ния оказывается равным

s„.„ _*rs

Последнее показывает, что при работе в режимах передачи мощности с низшего напряжения на среднее и высшее выгодность автотрансформатора пропадает, ибо приходится выбирать автотрансформатор завышен­ ной номинальной мощности.

3-6. НАГРУЗОЧНАЯ СПОСОБНОСТЬ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Режимные условия, которые положены в основу выбора мощности трансформаторов на ТЭС, разбираются в § 6-5. Здесь дается представление о допустимых пере­ грузках трансформаторов.

В условиях эксплуатации графики нагрузок потреби­ телей бывают весьма неравномерными в течение суток (§ 1-3). Сохраняя расчетный срок службы трансформа­ тора, его можно перегружать в часы максимума нагруз­ ки настолько, чтобы повышенный износ изоляции за вре­ мя перегрузки уравнове­ шивался недоиспользова­ нием запланированного старения изоляции в ча­ сы минимума нагрузки.

Рис. 3-6. Преобразование реально-

Рис. 3-7. Определение допусти-

го графика нагрузки в двухсту-

мой

перегрузки

трансформато-

пенчатый.

ра

по кривым

перегрузочной

 

 

способности.

Такая перегрузка получила название нормальной систе­ матической перегрузки. Ее величина определяется не­ равномерностью графика нагрузки, способом охлаждения трансформатора, постоянной времени нагрева трансфор­

матора.

ГОСТ 14209-69 задаются для разных типов транс­ форматоров кривые перегрузочных способностей кг —

5—551

65

~ f ( k i,

ta, t, Ф, способ

охлаждения),

подобные

кривым

на рис. 3-7.

этих кривых

реальный

график

Для

использования

нагрузки трансформаторов преобразуется к двухступен­ чатому графику нагрузки (рис. 3-6). При этом длитель­ ность пиковой нагрузки ta подбирается с таким расче­ том, чтобы 5 П>0,93 Диакс Для каждой ступени нахо­ дится эквивалентное с точки зрения нагрева трансфор­ матора значение равномерных мощностей Si и Sn по закону

(3-7)

Зная относительную нагрузку трансформатора на первой ступени графика &i= Si/SH.Tp и продолжитель­ ность пиковой нагрузки tn, по кривым, аналогичным кривым на рис. 3-7, находится допустимая перегрузка

трансформатора

&2= S i i / S h.tP в

период

максимума на­

грузки (показано пунктиром).

18] для

трансформатора

Кроме того,

правилами [Л.

допускается аварийная перегрузка на 40% сверх номи­ нальной в случае аварийного отключения другого па­ раллельно работавшего трансформатора. Такая пере­ грузка допускается в течение не более пяти суток на время максимумов нагрузки продолжительностью не бо­ лее 6 ч в сутки (при этом должны быть включены вен­ тиляторы дутья, резервные радиаторы, охладители и т. д.). При соблюдении указанных условий номиналь­ ная мощность каждого из двух выбираемых для пита­ ния ответственных потребителей трансформаторов дол­ жен удовлетворять условию

Гла в а ч е т в е р т а я

КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

41. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Короткие замыкания (к. з.) подразделяются на симмет­ ричные и несимметричные. В табл. 4-1 показаны воз­ можные виды коротких замыканий и их условные обо­ значения.

66

Симметричным к. з. является трехфазное к. з. /С(3), при котором три фазы замыкаются одновременно на одинаковой удаленности от источника тока.

Кнесимметричным к. з. относятся: двухфазное к. з. К(2), когда замыкаются между собой две фазы установ­

ки; однофазное к. з. на

землю ЙД1* имеет

место лишь

в сетях с заземленной

нейтралью (в сетях

с

изолиро-

 

 

Т а б л и ц а 4-1

 

Виды коротких замыканий

 

 

Вид замыкания

Принципиальная схема

Буквенное

обозначе­

 

 

 

 

ние

Симметричное

Трехфазное

 

К (3)

 

 

Несимметрич­

Двухфазное

 

 

Д-(2)

ные

 

 

 

 

 

 

*

/

••

 

Однофазное на

 

 

ДО)

 

землю

>

 

 

 

 

 

 

 

 

W'вяряфЧЯФТ*?г

 

Двухфазное на

 

 

д(М )

 

землю

5

в—------ --------- ~~

 

 

>гу

ванной нейтралью происходит простое замыкание фазы на землю, рассматриваемое в § 11-2 ); двухфазное к. з. на землю представляет собой одновременное за­ мыкание двух фаз на землю в сетях с заземленной ней­ тралью.

Все замыкания происходят вследствие нарушения изоляции фаз относительно земли или нарушения междуфазной изоляции. Нарушение изоляции может быть вызвано естественным ее старением; механическими повреждениями (повреждение изоляции проводов при многократных перегибах, повреждением изоляции кабе-

5*

67

Смотрите также файлы