Электр энергетикадағы өтпелі процесстер Негізгі түсініктер және анықтамалар
Кернеуі 1000 В дейінгі қондырғылардағы ҚТ токтарын есептеу
жүктеу/скачать 490,64 Kb.
|
| Кернеуі 1000 В дейінгі қондырғылардағы ҚТ токтарын есептеу
Дәрістің мазмұны: 1000 В дейінгі қондырғылардағы ҚТ токтарын есептеу ерекшеліктері. Дәрістің мақсаты: 1000 В дейінгі тораптардағы ҚТ токтарын есептеу әдістерін оқып үйрену. Кернеуі 1000 В дейінгі қондырғылардағы ҚТ токтарын есептеу, кернеуі жоғары жүйлердегі ұқсас есептеулермен салыстырғанда бірқатар өзге сипаттамаларымен ерекшеленеді. 1. ҚТ тогының мөлшеріне қысқа тұйықталу тізбегінің келесі элементерінің активті және реактивті кедергілері әсерін тигізеді: - ұзындығы 10м және одан ұзын сымдар, кабелдер жыне шиналар; - автоматты ажыратқыштардың ағытқыштарының токтық орамалары; - көп орамды ток трансформаторының бірінші реттік орамасы. 2. Аппараттардың (автоматты ажыратқыштар, рубильниктер, ағытқыштар ж.с.с.) түйіспелерінің өтпелі кедергілері ҚТ токтарына едәуір әсер етеді. Бұл түйіспелер туралы нақты деректер болмаған жағдайда, қуаты 1600 кВА және оған дейінгі трансформаторлардан қоректенетін жүйедегі ҚТ токтарын есептеу кезіде, олардың қосынды кедергілерін ескеру үшін сұлбаға активті кедергі ендіріледі. Кедергінің мәні 0,015 - 0,030 Ом аралығында өзгереді, қоректендіруші қосалқы станцияның шиналарынан ҚТ нүктесінің қашықтығынан тәуелді болады. Өтпелі кедергілердің келесі мәндері ұсынылады: - қосалқы станцияның тарату құрылғылары үшін – 0,015 Ом; - цехтың алдыңғы тарату пункттері үшін, қосалқы станцияның қалқаншасынан радиал желілермен және негізгі магистральдан қорек алатын аппараттардың қысқаштарындағы ҚТ үшін – 0,02 Ом; - цехтың екінші реттік тарату пункттері үшін – 0,025 Ом; - екінші реттік тарату пункттерінен қоректенетін тұтынушыларға тікелей қосылған аппараттар үшін – 0,03 Ом. ҚТ тогына әсерін кабелдер мен шиналық сымдардың қосылымдарының жылжымайтын түйіспелерінің активті өтпелі кедегілері тигізеді. Ең көп кездесетін қосылымдар: шиналық сым– шиналық сым, шиналық сым– автоматты ажыратқыш, кабель – автоматты ажыратқыш. «Кабель – шиналық сым» қосылымының өтпелі кедергісі «кабель – кабель» және «шиналық сым – шиналық сым» қосылымдарының өтпелі кедергілерінің орташа арифметиалық мәнімен анықталды. 3. ҚТ болған торапқа қосылған, немесе ҚТ нүктесінен онша қашық емес жерде орналасқан электрқозғалтқыштар алмастыру сұлбаларында активті, реактивті кедегілерімен және ЭҚК-мен ескеріледі. ЭҚК Еом = 0,9Uном , қабылданады. Электрқозғалтқыштардың кедергілерінің мәні каталогта көрсетілмеген жағдайда келесі формуламен анықталады: , (7.1) (7.2) мұнда, Рном - номиналдық қуат, кВт; Iном – номиналдық ток, кА; Uном – электрқозғалтқышың номиналдық крнеуі, кВ; Кп – қосылу тогының еселігі. 5. Іс жүзінде кез келген ҚТ нүктесінде доға туындайды да ҚТ тогын азайтады. Доға активті кедергісімен ескріледі: Rд = Uд / Iко , мұнда Uд = Ед / lд – доғаның өзегіндегі кернеулілік, В/мм; lд – доғаның ұзындығы, мм; Iко – зақымдалған нүктедегі доғаны есептемеген кездегі ток, А. Iко>1000 А болғанда, Ед = 1,6 В/мм. Доғаның ұзындығы ҚТ нүктесіндегі фазалық сымдардың ара қашықтығынан а тәуелді. (7.1 сурет) 7.1 сурет 6. ҚТ қоректенетін энергетика жүйесінің және кернеуі 1 кВ жоғары тораптардың кедергілері төмедегідей анықталады: мұнда Iк = үш фазалы ҚТ тогы; – қысқа тұйықталу қуаты; Uср – энергетика жүйесінің шинасындағы кернеу. Егер, > , онда ХС = 0. Мұнда - жоғары кернеу жағындағы трансформатордың (төменгі кернеуі 1 кВ дейін) қысқа тұйықталу қуаты; , Uк% - трансформатордың параметрлері. 7. Көп жағдайларда кернеуі 1000 В аз қондырғылар радиал сұлбамен төменгі кернеу орамаларының бейтарабы жерлендірілген тансформатордан қоректенеді. Кернеуі 1000 В дейінгі торапта басқа жерлендірілген бейтараптар жоқ. Сол себептен кернеуі 1000 В дейінгі тізбекте үш фазалы ҚТ тогы бір фазалы ҚТ тогынан әрдайым көп болады. Үш фазалы ҚТ тогының периодты құрамдасының бастапқы әсерлі мәні келесі өрнекпен анықталады: . мұда, - ҚТ болған тораптың сатысының орташа номинал кернеуі, кВ; , - Iпо тогы өтетін тура тізбектің барлық элементтерінің қосынды активті және реактивті кедергілері. Хс = 0 кезде Uср кернеуін Uном кернеуіне ауыстыруға болады. Қуат көзінен келетін соққы ток күші (3.6) өрнегімен анықталады: Трансформаторлық қосалқы станцияның төменгі жағындағы тарату құрылымыдағы қысқа тұйықталу үшін соққы коэффициентінің мәнін Куд = 1,3 және қалған барлық жағдайларда Куд = 1 деп алуға рұқсат етіледі. Жергілікті асинхрондық қозғалтқыштардан алынған қысқа тұйықталу тогының периодтық құрамасының бастапқы әсерлі мәні анықталады: (7.3) где - қозғалтқыштың жоғары өтпелі ЭҚК, = 0,9 Uном; RM және ХМ - (7.1), (7.2) өрнектеріне сәйкес есептелген қозғалтқыштың кедергісі; Rвн, Хвн - қозғалтқыш қысқа тұйықталу нүктесімен байланысқан кедергілер. Егер қозғалтқыштардың қуаты трансформатордың номиналды қуатының 20% -нан аз болса немесе Zвн > 1.5Zt (Zt - трансформатордың кедергісі), қысқа тұйықталу нүктесінің электр қозғалтқыштармен қоректенуі ескерілмейді. Бір фазалы қысқа тұйықталу тогының периодтық құрамдасының бастапқы әсерлі мәні келесідей анықталады: мұнда, - тораптың орташа номинал кернеуі; R1Σ, X1Σ ,R0Σ , X0Σ – қысқа тұйықталу нүктесіне қатысты тура және нөлдік тізбектің жиынтық кедергілері. Трансформатордың нөлдік тізбегінің кедергісі анықтамалық әдебиетте келтірілген. Олар көптеген факторларға байланысты: жерге қосу өткізгіштерінің орналасуы және орындалуы; Өткізгіш металл конструкцияларының жақындығы және т.б. Практикалық есептеулерде шиналардың нөлдік тізбегінің кедергісін келесідей қабылдауға болады: Rш0 ≈ 10Rш1, Хш0 ≈ 10Хш1. Үш сымды кабельдер үшін Rk0 ≈ 10Rk1, Хк0 ≈ 4Хк1. Қысқа тұйықталу токтарын шектеу Дәрістің мазмұны: қысқа тұйықталу токтарын шектеу құралдары. Дәрістің мақсаты: жобалау сатысында және жұмыс жағдайында қысқа тұйықталу тогын шектеу құралдарын зерттеу. 8.1 Қысқа тұйықталу тогын шектеу құралдары. Қысқа тұйықталу тогының деңгейінің жоғарылауы электр жүйесінің барлық элементтерінің жұмыс сенімділігінің төмендеуіне әкеледі. Ең алдымен шиналар, кабельдер, электр аппаратары зардап шегеді. Қысқа тұйықталу тогының деңгейінің жоғарылауы генераторлар мен трансформаторларға онша көп әсер етпейді, дегенмен ҚТ токтарының теріс салдарын ескеру керек. Энергетикалық жүйелердегі қысқа тұйықталу тогының шектелуіне әрқашан үлкен мән беріледі. Ол үшін сұлбалық шешімдер де, арнайы құрылғылар да қолданылады. Ең көп қолданылатын: - желінің құрылымы мен параметрлерін оңтайландыру; - желілерді стационарлық немесе автоматты түрде бөлу; - токты шектеуші құрылғыларды қолдану; - электр желілеріндегі бейтараптарды жерге қосу режимін оңтайландыру. Жергілікті жағдайларға және әр түрлі ҚТ түрлеріне қажетті шектеу деңгейіне байланысты, сондай-ақ техникалық-экономикалық көрсеткіштерді ескере отырып, энергетикалық жүйелерде шектеулердің әр түрлі құралдары немесе олардың комбинациялары қолданылады. Олар ең үлкен техникалық және экономикалық нәтиже береді. 8.1.1 Желінің құрылымы мен параметрлерін оңтайландыру (сұлбалық шешімдер) Сұлбалық шешімдер энергетика жүйесінің даму сұлбасын жобалау сатысында, электр станциялары үшін электр қуатын таратудың оңтайлы сұлбалары және желілік элементтердің параметрлері қабылданады. Желілік құрылымды оңтайландыру қысқа тұйықталу тогын шектейтін тиімді құрал болып табылады. Осы мақсатта желілерді перифериялық (бойлық) бөлу қолданылады, оларда бірдей кернеулі желілер аумағының бөліктері (аудандары) тек жоғары вольтты желі арқылы қосылады (8.1, а-суретті қараңыз). Желілерді жергілікті немесе көлденең бөлу (8.1, б-суретті қараңыз) кез келген ауданда бірдей кернеулі желілерді суперпозяциялау арқылы жүзеге асырылады және осы желілерді күшейтілген желі арқылы қосады. 8.1 сурет 8.1.2 Желіні стационарлық немесе автоматты түрде бөлу Желінің даму барысында қысқа тұйықталу тогын шектеу қажет болса, эксплуатациялау жағдайыда бөлу жұмыстары атқарылады. Желіні стационарлық бөлу (СДС) және автоматты бөлу (АДС) қолданылады. Желіні стационарлық бөлу қалыпты режимде секциялық, шина қосқыш және желілік ажыратқыштарды қолдана отырып жүзеге асырылады. Ол желі буынында қысқа тұйықталу тогының деңгейі орнатылған жабдықтың параметрлері үшін рұқсат етілген мәндерден асып кеткен кезде орындалады. 8.2 суретте екі жоғары кернеулі электр тарату құрылымы бар электр станциясында желіні бөлудің мысалы келтірілген. Бөлу екі жоғары кернеулі электр тарату құрылымы арасындағы трансформаторлық байланысын үзу нәтижесінде жасалады. 8.2 сурет Желіні стационарлық бөлу (СДС) электр жүйелерінің режимдеріне, тұрақтылығы мен сенімділігіне, сонымен қатар желілердегі қуаттың шығынына айтарлықтай әсер етеді. Апаттық режімде коммутациялық құрылғылардың жұмысын қамтамасыз ету үшін автоматты бөлу (АДС) жасалады. Ол секциялық немесе шиналарды қосушы, кейде қуатты қосылымдардың ажыратқыштарында жүзеге асырылады. (АДС) көмегімен қысқа тұйықталу тогын каскадты ажырату жүйесі құрылады. Алайда, (АДС) -тің кейбір кемшіліктері бар: - апаттық режімнен кейін, желінің бөлінген бөліктеріндегі қуат көздері мен жүктемелердегі айтарлықтай теңгерімсіздіктердің пайда болу мүмкіндігі; - қалыпты режімді қалпына келтіру көп уақытты қажет етеді. Осыған қарамастан, (АДС) құрылғылары электр жүйелерінде кеңінен қолданылады, өйткені олар арзан, қарапайым және сенімді. 8.1.3 Токтарды шектеуші құрылғылар Негізгі міндеттерін орындайтын ток-шектегіш құрылғылар - қысқа тұйықталу тогын шектеу кезінде желінің қалыпты жұмысына айтарлықтай әсер етпеуі керек, тізбек пен режим параметрлерін өзгерту кезінде тұрақты сипаттамаларға ие болуы керек. Ток шектеуші реакторлардың конструкциялары мен параметрлері әртүрлі болуы мүмкін. Сызықтық сипаттамалары бар желіге тізбектеп қосылған реакторлар қысқа тұйықталу тогын шектейді және қосылу торабындағы қалдық кернеудің салыстырмалы жоғары деңгейін ұстап тұрады. Бірақ оларда қалыпты режімде активті және реактивті қуат шығындалады, кернеудің шығыны мен төмендеуі де орын алады. Желілік және секциялық реакторларды қосудың мүмкін сұлбалары 8.3 суретте көрсетілген. 8.3 сурет жүктеу/скачать 490,64 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|