Научная статья на тему 'Применение резисторных ограничителей тока КЗ в нейтралях трансформаторов'

Применение резисторных ограничителей тока КЗ в нейтралях трансформаторов Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
266
16
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТРАНСФОРМАТОР / АВТОТРАНСФОРМАТОР / ВЫКЛЮЧАТЕЛЬ / ТОК / КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ / ФАЗА / НЕЙТРАЛЬ / ТОКООГРАНИЧИТЕЛЬ

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Семендяев П.А.,

В данной статье рассматривается применение резисторных ограничителей токов однофазного короткого замыкания в нейтралях трансформаторов и автотрансформаторов. Тема является актуальной, так как электроэнергетика это то, без чего в нынешнее время невозможна жизнь людей. Данная сфера постоянно развивается. Целью статьи является повествование того, что применение резистивных токоограничителей имеет место быть и является отличным способом борьбы с уровнем токов короткого замыкания. Итоговый результат приводит к положительному экономическому эффекту и положительному влиянию на электрические сети.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Семендяев П.А.,

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Применение резисторных ограничителей тока КЗ в нейтралях трансформаторов»

с колючей проволокой, или как её называют «Егоза». Рассмотрим конкретнее принцип работы этой пары. Для проникновение на охраняемый объект через забор, обнесенный колючей проволокой есть два способа :

- Первый способ, это вырезать часть колючей проволоки и при помощи лестницы перелезть через забор. При попытке вырезать участок колючей проволоки, злоумышленник столкнётся с проблемой того, что «Егоза» при монтаже на забор натягивается как пружина, и закрепляется оцинкованной проволокой каждые 10-15 см, что приведёт к её сжатию, что в свою очередь вызовет вибрацию по всей длине участка, и вызовет сработку «Грозы», так как виброчувтсвительный элемент способен сработать практически на любое колебание поверхности на которой располагается «Гроза» (в зависимости от настройки чувствительности виброчувствительного элемента);

- второй способ более прост в исполнении. Если злоумышленник осведомлен о «Грозе», скорее всего он постарается преодолеть, охраняемый периметр, не дотрагиваясь до забора, и если это совершить, то можно считать, что проникновение на объект удалось, однако, ему придется столкнуться со второй проблемой: вторая линия системы безопасности.

2. Чаще всего представлена датчиками объёма «Антирис». Данный прибор реагирует на любое изменение объема в секторе наблюдения. При включении датчика система запоминает объем окружающий объем и в настройках можно выставить параметры сработки сигнализации, для того, чтобы прибор не срабатывал на птиц и животных. При входе в зону действия датчика, с задержкой в 5 секунд сработает сигнализация. То есть включится сирена, голосовое оповещение о незаконном проникновении, охранное освещение будет направлено на место проникновения вместе с системой охранного видеонаблюдения, и сигнал о проникновении без задержек сразу же отправляется на пункт службы безопасности (для частных объектов), или на ближайшие пункты полиции (для объектов государственной важности).

Эти примеры включают в себя лишь крупицу всех способов и приборов способных обезопасить жизнь и труд человека. Прогресс не стоит на месте, с завидной периодичностью крупные компании представляют инновационные приборы и целые совокупные системы технических средств охраны. Инженерные средства охраны позволяют предприятию обезопасить свой объект, при этом значительно сократив финансовые расходы.

Список использованной литературы

1. Звежинский С. С., Иванов В. А., Парфенцев И. В. Моделирование функциональной эффективности системы охраны периметра территориально распределенного объекта //Спецтехника и связь. - 2010. - № 15-19.

2. Щербакова Ирина Владимировна Анализ эффективности систем охраны периметра объектов // Символ науки. 2016. №11-3.

3. Оськин С.В., Оськина Г.М. Технико-экономическая оценка эффективности эксплуатации оборудования./ С.В.Оськин, Г.М.Оськина//Механизация и электрификация сельского хозяйства.2006, №1.- с.2-3.

© Оськина Г.М., Решетников А.С., 2018

УДК 621.313

П.А. Семендяев

Студент 4 курса УГАТУ, г. Уфа, РФ E-mail: pavel55598@gmail.com Научный руководитель: Т.Ю. Волкова доцент УГАТУ, г. Уфа, РФ E-mail: vtu55@yandex.ru

ПРИМЕНЕНИЕ РЕЗИСТОРНЫХ ОГРАНИЧИТЕЛЕЙ ТОКА КЗ В НЕЙТРАЛЯХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Аннотация

В данной статье рассматривается применение резисторных ограничителей токов однофазного

~ 45 ~

короткого замыкания в нейтралях трансформаторов и автотрансформаторов. Тема является актуальной, так как электроэнергетика - это то, без чего в нынешнее время невозможна жизнь людей. Данная сфера постоянно развивается. Целью статьи является повествование того, что применение резистивных токоограничителей имеет место быть и является отличным способом борьбы с уровнем токов короткого замыкания. Итоговый результат приводит к положительному экономическому эффекту и положительному влиянию на электрические сети.

Ключевые слова

Трансформатор, автотрансформатор, выключатель, ток, короткое замыкание, фаза,

нейтраль, токоограничитель.

Именно короткие замыкания на землю являются причиной значительного количества повреждений в электрических установках сетей напряжением 110-500 кВ. Для борьбы с ними широко применятся метод заземления нейтралей трансформаторов через активные сопротивления. Применяются токоограничители типа ТОУ-Н, которые повышают надёжность работы основного силового оборудования сети.

Резисторные токоограничители позволяют решить проблему ограничения переходных и установившихся токов КЗ в комплексе с вопросами ограничения перенапряжений и повышения динамической устойчивости энергосистем.

Токоограничивающее устройство включается в нейтрали трансформаторов (автотрансформаторов) мощных электрических станций или распределительных подстанций. Они служат демпфирующим устройством для переходных процессов при аварийных коммутациях в сетях с напряжением 110-500 кВ, а также используются в комплексе средств управления и защиты силового оборудования.

ТОУ-Н ограничивают ударные токи в обмотках трансформаторов до 2.5 раз, установившиеся токи КЗ до 1.4 раза. Главными преимуществами ТОУ-Н перед традиционными токоограничителями являются:

• ограничение ударных токов КЗ,

• ограничение переходных восстанавливающихся напряжений,

• ограничение опасных сквозных токов КЗ в обмотках трансформаторов,

• безынерционность действия.

На рисунке 1 представлена схема включения токоограничивающих реакторов в нейтрали трансформаторов (автотрансформаторов):

Рисунок 1 - Схема включения реакторов в нейтрали трансформаторов и автотрансформаторов 1 - фазные обмотки трансформатора (автотрансформатора); 2 - разъединители; 3 - разрядник; 4 - реактор;

5 - резисторная установка

Токоограничители ТОУ-Н обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными масляными токоограничивающими реакторами: • стоимость меньше в 7-10 раз,

• простота,

• безопасность,

• надежность эксплуатации,

• обеспечивают интенсивное затухание апериодических составляющих в токах КЗ,

• не требуется использование дополнительных устройств для ограничения коммутационных и грозовых перенапряжений

Помимо больших значений токов, несимметричные КЗ вызывают нарушения динамической устойчивости систем. Действие ТОУ-Н в нейтралях трансформаторов станции обеспечивает потери активной мощности в аварийных ситуациях и компенсирует сброс мощности работающих генераторов. Применение ТОУ-Н способствует сохранению динамической устойчивости системы при возмущениях, вызванных аварийными ситуациями.

На рисунке 2 (а) имеется схема принципиальная токоограничителя ТОУ-Н-14, установленного в нейтрали трансформатора. Токоограничитель имеет резисторную уставку -1 и блок контроля её работы -2. На рисунке 2 (б) представлена схема электрической системы, где и используется ТОУ-Н.

Резисторная уставка -1 одним выводом через аппаратный зажим -3 подключается к -4 нейтрали трансформатора (Т) -15 или автотрансформатора (АТ) -17. Другой вывод заземляют через блок контроля -2. Между выводом нейтрали и землёй параллельно 1 и 2 включён короткозамыкатель -5 с контактами, которые в нормальном состоянии разомкнуты.

Постоянно включённые ТОУ-Н в нормальном режиме работы могут подвергаться длительному воздействию токов несимметрии. В глухозаземлённых нейтралях трансформаторов мощностью 40-400 МВА значения токов нулевой последовательности достигают величин 3-5 А. С возникновением неполнофазных режимов, которые ликвидируются соответствующей автоматикой, для мощных Т и АТ значения токов нулевой последовательности достигают 30-40 А. В свою очередь, комплектующие резисторы ТОУ-Н способны выдерживать длительную нагрузку с токами 5-10 А. Отсюда следует вывод, что в нормальном режиме, когда защита электрооборудования от сверхтоков не нужна, ТОУ-Н может быть временно выведена из работы (лишь до ликвидации причин несимметрии). Для этого в цепи в блоке -2 предусмотрена первая ступень -7.

Рисунок 2 - (а) - токоограничивающее устройство и (б) - схема сети для ТОУ-Н

При нормальном режиме работы, если ток, протекающий через ТОУ-Н превысит номинальный, срабатывает первая ступень -7, которая подаёт сигнал на пульт управления станции: «Перегрузка ТОУ», подаётся сигнал на цепи включения короткозамыкателя -5, который шунтирует ТОУ-Н на время устранения неполнофазного режима. Первая ступень также позволяет оперативному персоналу выполнять визуальный контроль токов через токоограничитель и при необходимости активировать короткозамыкатель 5.

Расчётный режим для ТОУ-Н по ресурсно-пропускной способности является аварийный режим КЗ в электрической системе при кратковременном (время отключения КЗ) воздействии на неё максимально возможных сверхтоков. Для надёжности во время эксплуатации ТОУ-Н рассчитывается за заданное число срабатываний п с максимально возможным током /д, который протекает через установку при КЗ на выводе Т или АТ или вблизи сборных шин. Уставка срабатывания реле -12 второй ступени -8 определяют по тройному значению тока нулевой последовательности, который протекает через ТОУ-Н -1 при КЗ с максимальным током 3!ж < Н. В случае, если КЗ не отключается в течение расчётного времени t, то вторая ступень блока контроля выдаёт питание на цепи отключения выключателей 13 станции 16 или подстанции 18 и включает сигнализацию: «Неустранённое КЗ. Отключение трансформатора».

Резисторы и резисторные установки разработаны и включены в эксплуатацию на следующих объектах:

- Невинномысская ГРЭС, блочные трансформаторы 220 кВ;

- Колэнерго, автотрансформаторы 330/110 кВ (2 установки);

- Омская ТЭЦ-5, блочные трансформаторы (2 установки);

- Нижнекамская ТЭЦ-1, блочный трансформатор ТД-80000-110;

- Сумгаитская ТЭЦ-1, трансформатор 110 кВ;

- Али-Байрамская ГРЭС, трансформатор 110 кВ;

- Красноярская и Читинская энергосистемы, ряд трансформаторов 110 кВ;

Подводя итоги, можно отметить главные факты:

1. Установка ТОУ-Н в нейтралях трансформаторов и автотрансформаторов приводит к снижению токов однофазного КЗ;

2. Установка ТОУ-Н приводит к уменьшению электродинамического воздействия на электрооборудование и повышает устойчивость системы;

3. Имеют ряд весомых преимуществ перед обычными масляными токоограничивающими реакторами

© Семендяев П.А., 2018

УДК 62-1/-9

Е. А. Федоров

магистр УГАТУ, гр. Э-209М, г. Уфа, РФ zheka56777@mail.ru

К ВОПРОСУ ПРИМЕНЕНИЯ ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН

Аннотация

В статье рассмотрены конструктивные особенности высокочастотных вращающихся электрических машин, преимущество их применения.

Ключевые слова:

индукторные машины, высокочастотные машины.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.