Електричні апарати

Електродинамічні зусилля в електричних апаратах, методи розрахунку. Втрати в електричних апаратах. Теплопередача і нагрів провідників при різних режимах роботи. Електричні контакти. Відновлювана міцність та особливості горіння дуги. Вимикачі та реактори.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курс лекций
Язык украинский
Дата добавления 05.02.2010
Размер файла 6,6 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Для виключення приварки контактів застосовується електродинамічна компенсація: струм, що протікає по провіднику АВ, що несе нерухомий дугогасильний контакт, викликає електродинамічну силу , що збільшує силу натискання контактів (див. рис. 16.1).

В установочних і швидкодіючих автоматах, в яких при короткому замиканні вимикання відбувається без витримки часу, електродинамічна компенсація не застосовується, щоб не збільшувати власний час вимикання.

16.4 Дугогасильні системи

В автоматах застосовують напівзакрите і закрите виконання дугогасильних пристроїв.

В напівзакритому виконанні апарат закритий ізоляційним кожухом із отворами для виходу газів. Об'єм ізоляційного кожуха досить великий, щоб виключити великі надлишкові тиски.

Зона викиду гарячих та іонізованих газів складає ~ декілька сантиметрів від вихлопних щілин. Таке виконання застосовується в установочних та універсальних автоматах, що монтуються поруч з іншими автоматами, в розподільних пристроях, автоматах із ручним керуванням.

Граничний струм, що відключається, не повинен перевищувати 50 кА.

В швидкодіючих автоматах і автоматах на великі граничні струми (?100 кА) і великі напруги (>1000 В) застосовують дугогасильні пристрої відкритого виконання із великою зоною викиду.

В установочних та універсальних автоматах масового застосування широко застосовується дугогасильна решітка із стальних пластин.

Поскільки ці автомати застосовують для вимикання як постійного, так і змінного струму, то число платин вибирається як для постійного струму - на кожну пару пластин повинно припадати не більше 25 В.

Такі дугогасильні пристрої при змінній напрузі U~= 660 В забезпечують гасіння дуги до струму Iгас ? 50 кА. На постійну напругу U= = 440 В, Iгас ? 55 кА.

При великих струмах застосовують лабіринто-щілинні камери із повздовжньою щілиною. В лабіринтно-щілинній камері поступове входження дуги в зигзагоподібну щілину не створює великого аеродинамічного опору при великих струмах.

Вузька щілина підвищує градієнт напруги в дузі, що скорочує необхідну довжину для її гасіння. Зигзагоподібність зменшує габарити автомату.

Для того, щоб дуга інтенсивно охолоджувалась, матеріал має мати високу теплопровідність і температуру плавлення. В якості матеріалу для камери застосовується кераміка - кордиерит.

Газоутворюючі матеріали (фібра, органічне скло) не застосовують через їх високий аеродинамічний опір входженню дуги в камеру.

В даний час з метою спрощення конструкції знову замість потужних і складних систем магнітного „дуття” повертаються до використання деіонних стальних решіток.

Стальні ізольовані керамікою пластини, що мають паз для дугогасильних контактів, створюють зусилля, що переміщає дугу. Гасіння дуги так само, як і в камері із поперечними ізоляційними перегородками, але без спеціальної системи „магнітного дуття”.

У високочастотних апаратах ~5 - 10 кГц у феромагнетиках наводяться вихрові струми, що відштовхують дугу від решітки. Така ж сила виникає і при застосуванні латунних решіток. Тому необхідні спеціальні електромагнітні системи.

Відновлювальна міцність у латунних пластин вище - чим у феромагнетиках, тому вони застосовуються у високочастотних апаратах.

Підвищити вимикаючу здатність вимикачів можна застосовуванням паралельних контактних систем. В такому випадку вимикаюча здатність підвищується пропорційно числу паралельно ввімкнених контактів. Підвищення вимикаючої здатності також зв'язано із створенням умов, при яких основні контакти розмикаються без дуги!!! При їх розмиканні струм переходить в дугогасильні контакти. При цьому напруга на контактах

;

де - індуктивність основних контактів;

- індуктивність дугогасильних контактів;

- коефіцієнт взаємоіндукції.

Щоб виключити появу дуги на основних контактах, треба, щоб індуктивність кола

Ідеальний був би випадок

Звідси випливає, що при конструюванні контактної системи автоматів необхідно намагатись знизити індуктивність основних і дугогасильних контактів і збільшити магнітний зв'язок між вітками (тобто збільшити ).

17. Електромеханіка автоматів

17.1 Приводи та механізми установочних і універсальних апаратів

Привод служить для вмикання вимикача по команді оператора або системи автоматичного управління або інші подібні системи.

Він забезпечує необхідну для вмикання автомату силу натиску на контакти.

Залежно від номінального струму автомату застосовуються такі приводи:

4) ручний (Iном до 200 А);

5) електромагнітний (Iном до 1 кА);

6) електродвигунний (Iном вище 1 кА);

7) пневматичний (Iном вище 1 кА);

8) гідравлічний (Iном вище 1 кА).

Вимикання вимикача здійснюється пружинами після роз'єднання розчеплюваного пристрою.

17.2 Розчеплювачі автоматів

Розчеплювач - це елемент передачі зусилля, який призначений для контролю параметрів кола, що захищається. Впливаючи на механізм розчеплення, він заставляє вимикатися вимикач при відхиленні значення параметра від заданого.

Розчеплювач представляє собою реле або елементи реле, що вбудовані у вимикачі із використанням елементів самого вимикача. В залежності від виконання розчеплювачі бувають:

а) струмові максимальної миттєвої дії і струмові максимальної сповільненої дії;

б) розчеплювачі напруги;

в) розчеплювачі зворотного струму - спрацьовують при зміні напрямку струму;

г) комбіновані (наприклад тепловий і струмовий).

Розчеплювачі виконуються на базі контактних або безконтактних реле. На сьогодні починають широко застосовуватись напівпровідникові розчеплювачі. При цьому контролюючі і порівнюючі органи розчеплювачів - на базі напівпровідників, а виконавчий орган - на незалежному електромагнітному розчеплювачі.

Електромагнітні розчеплювачі можуть забезпечити миттєву дію і можуть бути розраховані так, що вимикання іде із затримкою часу. Вони - прості за конструкцією, мають високу термічну і електродинамічну стійкість.

Теплові розчеплювачі працюють так само, як працюють теплові реле. Вони розраховані на режим перевантаження. На рис. 17.1 показано схематично електромагнітний розчеплювач магнітної дії.

1 - шина по якій проходить струм;

2 - осердя;

3 - якір струмоведучого осердя на шині;

4 - вимикаючий вал;

5 - пружина.

Коли струм досягає значення струму відсічки, магнітне поле, що створюється в сердечнику, буде притягувати якір (3), сила, що виникає, буде перевищувати силу натягу пружини, і повернеться вал. Механізм спрацює. В інших автоматах основою механізму розчеплювачів є система важелів, що „ламаються”. Розчеплення відбувається за рахунок удару, в якому основну роль відіграє кінетична енергія якоря, що накопичена при його русі. Важіль складається із ланок, які складають один жорсткий важіль при відсутності аварійної ситуації. При аварійному режимі (короткого замикання) великий струм, що протікає по обмотці електромагніта викликає втягування якоря в обмотку, його удар по важелю. Важіль ламається. При цьому рукоятка і контактний важіль, до якого кріпиться рухомий контакт, виявляються розчепленими, а контакти розмикаються.

Теплові розчеплювачі застосовують при струмах до 200 А, бо вони мають ряд недоліків, в тому числі залежність від температури оточуючого середовища і значну дисперсію по струму спрацювання. Однак за допомогою теплових розчеплювачів досягається найбільш просто затримка часу від електричного струму.

17.3 Час вимикання автоматів

Власний і повний час вимикання є найважливішими характеристиками автомату.

Повний час спрацювання складається із трьох частин:

(17.1)

де - час наростання струму до значення струму спрацювання, залежить від установки та по струму спрацювання та швидкості наростання струму;

- час, що витрачається на роботу механізму розчеплення та вибір провалу контактів. Він триває до моменту розмикання контактів та зумовлений процесами інерційності. Він називається власним часом вимикання автомату;

- час горіння дуги, з моменту розходження контактів, до моменту їх гасіння.

Оскільки основне призначення автоматів розмикати коло, то важлива їх характеристика - це повний час вимикання і власний час вимикання .

Якщо до моменту розмикання контактів кола струм досягає усталеного стаціонарного значення, то автомат називається звичайним, його час ? 0,01 с. Такий автомат не забезпечує струмообмеження, і його контактами вимикається струм КЗ.

Якщо ж до розмикання контактів струм не досягає усталеного значення, то автомат вимикає, як правило, струм значно менший струму КЗ. Це полегшує роботу самого автомата і зменшує рівень термічного і електродинамічного навантаження на апаратуру - це швидкодіючий автомат. В швидкодіючих автоматах ? 0,02 - 0,08 с.

Іноді, якщо струм наростає дуже швидко, до моменту розходження контактів він досягає великих значень. Ефект струмообмеження в даному випадку менший. Тому для досягнення струмообмеження, конструюються автомати з спеціальними пристроями, що реагують на швидкість зміни струму, а не на струм.

17.4 Напівпровідникові розчеплювачі

Електромагнітні розчеплювачі створені на електромеханічному, термомагнітному, магнітострикційному та інших принципах. В сучасних автоматичних вимикачах застосовують напівпровідникові розчеплювачі, які на відміну від електромеханічних мають вищу точність параметрів спрацювання, час спрацювання і пограничний струм, як функцію часу спрацювання ( це особливо важливо в режимі повторюваних вимикань).

На рис. 17.2 приведено блок-схему напівпровідникового розчеплювача.

Напівпровідниковий розчеплювач включає в себе :

1 - датчик режиму (трансформатор струму або дросельний магнітний підсилювач). Блок 1 - вимірює струм установки, що вимикається;

2 - Блок 2 - аналізує сигнал, що поступає із блоку 1. Якщо сигнал відповідає струму перевантаження, то включається блок 3.

3 - Блок 3 - запускає напівпровідникове реле 4. Воно створює залежну від струму витримку в часі (ділянка б-г на кривій витримки часу рис. 17.3).

4 - Блок 5 - підсилювач сигналу до рівня необхідного, щоб спрацювала електромеханічна система.

Струм з реле 4 йде на підсилювач, а далі починає працювати електромеханічна частина напівпровідникового розчеплювача.

При режимі КЗ, сигнал, який поступає на блок 2, достатній для запуску блоку 7, що відіграє роль реле відсічки. Воно виробляє сигнал миттєвого вимикання. Блок 6 при необхідності створює деяку затримку спрацювання. Це необхідно при короткочасному самостійно зникаючому короткому замиканні. Автомат „чекає”, чи не зникне КЗ, і не відключає напругу з установки миттєво. Блок 5 підсилює сигнали, що поступають з блоку 4 і 6 і подає на вимикаючу коло котушку. В якості часозадаючого елемента використовують RC - коло. Елементами реле служать транзистор, тиристор, стабілізатор.

17.5 Вимикачі гасіння магнітного поля

При несправностях в обмотках електричних машин (пробій ізоляції, замикання обмоток) необхідно як можна скоріше вимкнути магнітне поле збудження машини. Чим швидше це буде зроблене, тим меншими будуть пошкодження. Вимикачі гасіння магнітного поля відключають обмотку збудження від джерела живлення.

Як правило, вимикачі гасіння виготовляються на струми до 6.3 кА, а в окремих випадках до 12 кА і до 660 В змінного струму, 50 - 60 Гц, та 440 В постійного.

В процесах електролізу застосовуються установки, де струм досягає 100 кА. Особливість цих вимикачів в тому, що вони мають дві пари контактів: вмикаючі і вимикаючі, що працюють із затримкою. Сучасні вимикачі можуть вимикати струми 200 - 300 кА. Вимикати безпосередньо обмотку збудження електродвигуна не можна. Внаслідок великої індуктивності обмотки при її обриві буде висока напруга на її зажимах, здатна пробити ізоляцію обмотки.

Широке застосування отримав метод гасіння поля шляхом розрядки обмотки збудження на резисторі.

При замиканні контактів (3) включається обмотка збудження і паралельний їй розрядний резистор Час вмикання такий, що контакти через соті долі секунди розмикаються контактами реле (4).

При розмиканні (аварійному або оперативному) спочатку розмикаються контакти розрядного резистора, а потім котушки збудження. Цей спосіб гасіння обмежений в часі, бо:

>

Щоб ефективно регулювати в залежності від величини його струму ставлять нелінійний опір Rр.

При цьому оптимальним є такий процес гасіння, коли струм в обмотці збудження падає по лінійному закону (рис. 17.5). Це досягається застосуванням в якості опору дугогасильної решітки (рис. 17.6). Сама дуга при цьому служить нелінійним опором. Послідовне включення вимагає більшої кількості пластин у дугогасильній камері (Дк).

Марки апаратів для гасіння магнітного поля - АГП. АГП - апарат гасіння поля.

18. Автоматичні вимикачі загально-промислового застосування

18.1 Вибір і характеристики автоматичних вимикачів.

Автоматичні вимикачі вибирають виходячи із номінального струму і номінальної напруги, а також із необхідності витримки часу вимикання і величини граничних струмів вимикання.

Номінальний струм повинен задовольняти умову:

А номінальна напруга -

Для автоматів із електромагнітним розчеплювачем:

Граничний струм вимикання автомата:

1) Для автоматів захисту двигуна, що працює в повторно-короткочасному режимі, номінальний струм електромагнітного розчеплювача приймається рівним струму двигуна в режимі ПВ=25%.

2) Для автомату захисту двигунів із короткозамикнутим ротором струм уставки (тобто струм, що вважається заданим встановленим струмом) електромагнітного розчеплювача

устем (1.51.8)отпуск.

3) Для двигуна із фазовим ротором

4) Для групи короткозамкнутих двигунів струм уставки розчеплювача визначається так:

де - береться як різниця між струмами двигунів, де вона найбільша.

5) Для групи двигунів із фазним ротором

де - струм двигуна із найбільшим струмом

6) Вибір по струму КЗ

(для автоматів з електромагнітним розчеплювачем).

(для автоматів із комбінованим розчеплювачем).

Граничний струм вимикання автомату повинен бути не менше

18.2 Загальна характеристика серійних автоматів

Сучасні серійні автомати, що застосовуються в народному господарстві, розраховані на різні умови роботи. Тому вони помітно відрізняються по конструкції, вигляду, вартості, в залежності від свого призначення. Основний критерій, по якому розділяють автоматичні вимикачі - це номінальні струми і напруги. Як правило, автомати на невеликі струми мають ручний привід, а автомати на високі і надвисокі - електродвигунний. В них вмикаючу пружину “взводить” невеличкий двигун. Час вмикання такого апарата - 0,35 - 0,55 с. Так, в апаратах “Электрон”, розрахованих на 1000 - 6300 А, привід або ручний, або електромагнітний, або дистанційний електродвигунний.

Широкозастосовані серії апаратів і їх номінальні струми приведені нижче:

Характеристики автоматів серії 3700 різних модифікації дано в таблиці 18.1. Більш детальні дані по серійних автоматах можна знайти в довідниках та паспортних даних до кожного типу апарату.

Таблиця 18.1. Характеристики автоматів типу А3100 - А3700

Тип

Iном,

А

U,

В

Число полюсів

Тип

розчеплювача

Струм установки розчеплювача,

А

Граничний струм вимикання,

кА

Час вимикання,

с

А3100

50

110;120

1,2,3

Тепловий

15-20

1,6-3,6

0,025

А3120

200

220

2,3

Електро-магнітний

15-100

Постій-ний 20

А3130

200

220

Електро-магнітний

100-200

17-28

0,015

А3710Б

160-130

440;660

Тепловий, електро-

магнітний, напівпро-

відниковий

?

110 (із

струмо-

обмеже-нням)

А3710Ф

160-630

220;380

Тепловий, електро-

магнітний.

?

25-50

0,03

18.3 Принцип роботи автомата А3100 та А3700

В якості прикладу розглянемо роботу автомату А3100 (А3700). Автомати по принципу роботи не відрізняються. В А3700 додатково є напівпровідниковий розчеплювач максимального струму. Він виготовляється у вигляді окремого блоку.

Щоб включити автомат, необхідно привести його пружину у взведений стан. Для цього перемістити рукоятку (4) вниз. Це заставляє фігурну деталь (3) ввійти в зачеплення із зубом (6). Автомат буде готовий до вмикання (рис. 18.1.а). Для вмикання рукоятка (4) переводиться вгору. Пружина (5) переміщується з рукояткою в таке положення, що складова її сили, прикладена до точки з'єднання важелів (11), (12) направлена вверх. Важелі (11), (12) ламаються і переміщаються вгору.

При замиканні апарату починає проходити електричний струм.

Через контакти (14), (13) гнучкий зв'язок (10), розчеплювачі (8) і (9) коло замикається. Автоматичне вимикання відбувається при спрацюванні розчеплювачів. При перевантаженні спрацьовує біметалічний розчеплювач (8). При цьому правий кінець біметалічної пластини переміщується вниз із силою заставляє повернутись навколо точки О1 важіль (7). Зуб (6) виходить із з зачеплення з фігурною деталлю (3).

За рахунок сили пружини (5), деталь(3) повернеться вгору навколо осі О2, так що важелі (11), (12) перейдуть вниз і складова сили пружини (5) буде направлена вниз, коло розмикається. Теж саме буде, якщо спрацює електромагнітний розчеплювач (9).

При першому КЗ якір магнітного розчеплювача притягнеться до нерухомого магнітопроводу, що охоплює струмопідводну шину.

Щоб відключити автомат вручну, треба перемістити ручку (4) вниз, так щоб важелі (11), (12) перейшли в нижнє мертве положення.

18.4 Швидкодіючийир автомат . ВАБ - 20М

Швидкодіючі автомати - особлива група вимикачів, застосовуються в основному для захисту в перетворюючих установках. Вони забезпечують підвищення швидкодії за рахунок скорочення часу спрацювання рухомої частини. Час гасіння дуги скорочується при цьому; для зменшення власного часу вимикання швидкодіючий автомат має безпосередній зв'язок якоря із електромагнітом, тобто в них не застосовуються механізми із ламаними важелями і електромагнітні розчеплювачі з великим вільним ходом якоря.

Швидкодія апаратів, відповідно до формули 17.1, може бути підвищена за рахунок скорочення власного часу вимикання і часу гасіння дуги. В даний час основна увага приділяється скороченню власного часу вимикання автоматів.

На рисунку 18.2 показано принцип роботи швидкодіючого апарату ВАБ--20М.

1 - детальконтакт;

2 - деталь-контакт;

3,8 - якір;

4 - магнітопровід;

5 - струмоведуча шина;

6 - полюсний наконечник;

7 - важіль;

9 - вал;

10 - короткозамкнуті витки.

Принцип роботи ВАБ - 20М (принцип витиснення):

Струмоведуча шина (5) оточена магнітопроводом (4). Внаслідок цього струм, що протікає по (5) створює магнітний потік, що може замикатись через зазор б1, або зазор б2. З шиною механічно зв'язаний якір (8) і важіль (7), який може повертатись навколо осі О1. Короткозамкнуті витки (10) знаходяться на полюсних наконечниках - (6).

Якщо струм в шині не змінюється в часі, то в коротко замкнутих витках (10) немає вихрових струмів, і магнітний реактивний опір, що ним створюється, рівний нулю. При цьому потік замикається через зазор б1, оскільки він значно менший, чим б2.

В результаті цього якір (8) притягається до полюсів (6) - це притягання передається шині (5) із жорстко зв'язаними з нею контактами головного кола.

Якщо в колі виникає коротке замикання, струм збільшується, магнітний потік викликає в (10) великі вихрові струми. Реактивний опір в цих місцях зростає, основна доля магнітного потоку замикається через контакт б2. Результуюча сила переміщує якір і шину вправо, і відбувається вимикання апарату. Для вмикання апарату треба подати напругу на котушку W0. Тоді осердя (3) притягнеться і контакти (1), (2) замкнуться.

19.Роз'єднувачі, відокремлювачі, короткозамикачі

При ремонті високовольтних кіл широко застосовують спеціальні апарати. До них відносять: роз'єднувачі; відокремлювачі і короткозамикачі. Їх можна назвати високовольтними апаратами безпеки.

19.1 Роз'єднувачі, їх призначення. Схеми вимикання

Роз'єднувачі - апарати призначені для вмикання і вимикання кола високої напруги при струмах значно менших номінальних або при номінальних струмах, але коли напруга на контактах апарату недостатня для утворення дуги.

Роз'єднувачі служать для аварійних вимикань, для забезпечення у високовольтних установках видимого розриву при вимиканні якоїсь ділянки кола або при перемиканні з кола одної вітки на іншу і набору потрібної схеми.

QF - високовольтний вимикач;

QS - роз'єднувачі;

QS1-2 - нормально замкнуті.

Для безаварійної роботи відповідно до правил техніки безпеки, устаткування має бути відключено:

1) спочатку вимикають коло вимикачем QF;

2) розмикають контакти роз'єднувачів QS1 і QS2;

3) після вимикання QF, він повинен бути заземлений роз'єднувачами QS3 і QS4. Якщо ножі заземлювачів не заземлені, то можуть виникнути високі потенціали за рахунок ємнісного зв'язку із лініями високої напруги на виводах вимикача QF.

Роз'єднувачі використовуються для вимикання невеликих струмів - струмів холостого ходу трансформаторів, зарядних струмів, повітряних і кабельних ліній.

В ряді випадків роз'єднувачі використовуються для перемикання з одної лінії на другу.

При цьому QS2 замкнутий, QS1 розімкнутий в початковий момент. Тоді відбувається перевід навантаження з вітки А на вітку Б. Після цього вимикають QS2. Дуга на QS2 не утворюється, оскільки напруга на них дорівнює спаду напруги на QS1. А напруга на QS2 є дуже малою.

19.2 Вимоги до роз'єднувачів

Вимоги до роз'єднувачів зв'язані з їх умовами роботи та призначенням. Вимикаюча здатність роз'єднувачів визначається їх контактною системою і механізмом приводу.

Вимоги полягають у наступному:

1) контактна система повинна надійно пропускати номінальний струм скільки завгодно тривалий час;

2) контактна система, працюючи в важких умовах впливу вологи, пилу, льоду, води, повинна мати необхідну динамічну і термічну стійкість;

3) роз'єднувач і механізм його приводу повинні надійно утримуватись у ввімкнутому положенні при протіканні струму короткого замикання. Те саме відноситься до вимкненого положення. Рухомий контакт у вимкненому положенні повинен бути надійно зафіксований, інакше можуть статися аварії з жертвами;

4) у зв'язку з тим, що роз'єднувач - апарат безпеки, проміжок між розімкнутими контактами має мати підвищену електричну міцність;

5) привод роз'єднувача доцільно блокувати із вимикачем. Операції із роз'єднувачем можуть проводитись лише після того, як вимикач вимкнено.

По характеру виконання блокування може бути:

1) механічним;

2) механічно замковим;

3) електромагнітно-замковим.

19.3 Вибір роз'єднувачів

1) номінальна напруга роз'єднувача повинна відповідати номінальній напрузі сітки;

2) найбільший струм тривалого навантаження споживача не повинен перевищувати струму роз'єднувача;

3) ударний струм короткого замикання в місці установки роз'єднувача не повинен перевищувати допустиму амплітуду ударного струму короткого замикання роз'єднувача;

4) повинна виконуватись умова:

- струм термічної стійкості роз'єднувача, гарантований заводом;

- час, на протязі якого він може проходити через роз'єднувач;

- струм короткого замикання;

- час короткого замикання (0.3ч0.5 с.).

5) зовнішні умови роботи роз'єднувача (вітер, температура, вологість) повинні відповідати умовам експлуатації роз'єднувача.

19.4 Конструкції роз'єднувачів

Конструкції роз'єднувачів - різноманітні, в залежності від того, при яких напругах і струмах сітки він повинен працювати. Але обов'язковими частинами в роз'єднувачі є:

1) полюс роз'єднувача, який складається з нерухомих і рухомих контактів (ножів) (кількість ножів може доходити до 8 штук), що кріпляться на ізоляторах.

2) опорна плита (рама).

3) привід.

Бувають контакти з вертикальним розміщенням і з горизонтальним. Контакти повинні надійно працювати при всіх типах режимів і крім нагріву, динамічної і термічної стійкості, для роз'єднувачів дуже важливим є механічна і електрична стійкість ізоляції - один із головних параметрів розрахунку роз'єднувачів.

В роз'єднувачах застосовують високі контактні натискання. Коли роз'єднувачі важкі, то для керування застосовують великі електродвигуни і пневматичні приводи. Найбільш розповсюджений, при струмах А ручний червячний привід. При малих струмах до 35 кВ можна керувати вручну ізоляційною штангою. При напругах до 20 кВ (для внутрішніх установок, на які не впливає атмосфера), розповсюджені роз'єднувачі рублячого типу (рис. 19.5).

Один із засобів забезпечення надійного прижиму контакту - це використання електро-динамічних сил, що виникають при проходженні вимикаючих струмів через рухомі і нерухомі контакти. При КЗ електро-динамічна сила прижимає шини (1) до контакту (2).

Застосовують, крім того, комбіновані контакти.

Для зовнішнього використання служать роз'єднувачі, що мають систему контактів таку саму, як і відокремлювачі (рис 19.4).

1 - ніж контактний

В останні роки на високовольтних підстанціях застосовують відокремлювачі і короткозамикачі замість вхідних вимикачів. Така заміна спрощує устаткування, одночасно не погрішуючи надійності роботи підстанції.

19.5. Відокремлювачі і короткозамикачі.

Відокремлювач - апарат, призначений здійснювати під дією захисту швидке автоматичне вимикання пошкоджених ділянок електричного кола в момент відсутності в ньому струму, тобто в період паузи. За час безструмової паузи автоматичного повторного вмикання відокремлювач вмикає і вимикається пошкоджений трансформатор.

Короткозамикач - це апарат для створення швидкого під дією захисту короткого замикання при пошкодженнях в колі. Час працювання короткозамикачів і відокремлювачів 0,15 - 0,51с. В переспективі повинен бути зменшений до 0,08 - 0,12 с. при напругах до 220 кВ. По конструкції відокремлювачі і короткозамикачі представляють собою роз'єднувачі із швидкодіючими приводами, які керуються від системи захисту.

20. Вимикачі змінного струму високої напруги

Вони призначені для вимикання і вмикання струмів з напругою вище 3 кВ у всіх режимах, можливих при експлуатації: вмиканні і вимиканні (номінальний режим, режим короткого замикання, холостий хід силових трансформаторів, режим ємнісних струмів конденсаторів батарей та довгих ліній). Найбільш важкий режим для вимикача - режим КЗ.

20.1. Параметри високовольтних вимикачів

Розрізняють сім основних параметрів вимикачів. Є ще два дуже важливих параметри: номінальний струм вмикання і вимикання.

Вимикачі мають такі основні параметри:

1) номінальна напруга;

2) номінальний або тривалий струм;

3) номінальний струм термічної стійкості;

4) номінальна потужність вимикання;

5) номінальний струм електродинамічної стійкості;

6) власний час вмикання і вимикання вимикача;

7) повний час вмикання і вимикання.

8) номінальний струм вимикання;

9) номінальний струм вмикання;

Із найвідоміших параметрів треба виділити:

1) номінальний струм вмикання;

2) номінальний струм вимикання.

Ці параметри відрізняються у високовольтних вимикачів від інших апаратів як за величиною, так і складністю з точки зору їх аналізу.

Використовуються вимикачі на струм від 50А до 20 кА і напругу від 3 кВ до 750 кВ.

Потужність вмикання від 50 до 40 тис. МВ·А.

Основним фактором, що визначає конструкцію вимикача є спосіб гасіння дуги (7 типів).

Автоматичне (!!!) i досить швидке (!!!) вимикання кола при КЗ - основна і найбільш відповідальна операція вимикача.

20.2. Номінальний струм вимикання. Номінальна потужність

Струм вимикання досягає сотень кА в сучасних колах високої напруги. При таких умовах процес гасіння дуги є дуже складним.

Номінальний струм вимикання - це найбільший струм, який може надійно вимикати вимикач при напрузі, що рівна найбільшій робочій напрузі сітки при заданих умовах відновлення напруги на контактах вимикача.

Вимикаюча здатність вимикача часто визначається номінальною потужністю вимикання.

[МВ·А] - для трифазної сітки.

Поняття цієї потужності є умовним, оскільки номінальна напруга і номінальний струм вимикання діють в різні моменти часу.

Номінальний струм вимикача протікає в той момент, коли на затискачах апарату і приблизно складає декілька процентів від напруги сітки. Відновлення цієї напруги відбувається після припинення проходження струму. Незважаючи на те, що номінальний струм вимикання і номінальна напруга діють у різні моменти часу, потужність враховує навантаження вимикача цими двома факторами і по суті являє собою потужність, близьку до потужності короткого замикання сітки, в якій встановлено вимикач.

20.3. Автоматичне повторне вмикання вимикача (АПВ)

В більшості випадків коротке замикання носить тимчасовий характер.

Якщо ізоляція лишилася не пошкодженою, то при новому вмиканні вдається відновити подачу енергії. Відновлення подачі енергії вмиканням вимикача після певного короткого замикання називається автоматичне повторне вмикання вимикача (АПВ). Його застосування дозволяє підвищити надійність енергоспоживання. Час від моменту вимикання до моменту нового вмикання повинен бути достатньо малим, для того, щоб забезпечити неперервну роботу споживача. Одночасно цей час повинен бути достатнім для деіонізації пробитого проміжку після вимикання. Час деіонізіції 0.1 - 0.5 с., залежить від напруги сітки. Якщо до моменту АПВ коротке замикання не зникає і вимикач вмикається на існуюче коротке замикання, то після цього знову відбувається вимикання короткого замикання.

Номінальне значення струму вимикання залежить від циклу роботи вимикача. Є вимикачі без АПВ; є з одноразовим АПВ; є з двохразовим АПВ. Згідно ДСТа номінальний струм вимикача вимикається по наступних циклах:

Група А - цикл представляє собою наступне: вимикання - безструмова пауза (БП) - вмикання-вимикання - 180 с. (БП) - вмикання-вимикання.

Група Б - цикл: вимикання - 180 с. (БП) - вмикання-вимикання - 180 с. (БП) - вмикання-вимикання.

Операція безструмова пауза (БП) нормується, залежить від типу вимикача, складає 0.3 - 1.2 с.

Операція вмикання-вимикання - це операція вмикання і негайного вимикання.

180 с. - (БП) - безструмова пауза, що дорівню 180 с.

Якщо вимикач працює на напругу 220 кВ, то крім циклу А він повинен забезпечувати інший цикл: вимикання - безструмовий час - вмикання-вимикання - 20 с. - вмикання-вимикання.

Перша безструмова пауза залежить від часу дії релейного захисту і власного часу вимикання вимикача.

Власний час вимикання вимикача - це час, протягом якого сигнал з моменту подачі команди на вимикання не примусить контакт почати розходитись.

Номінальний струм вимикання - це діюче значення періодичної складової струму в момент розходження контактів. Цей струм вказується на щитку вимикача.

Номінальний струм вмикання - це найбільший ударний струм, на який вимикач вмикається без зварювання контактів і інших пошкоджень, що заважають нормальній роботі. Цей струм визначається як

де - номінальний струм, на який розрахований вимикач.

20.4 Вимоги до вимикачів та їх класифікація

Вимикач - це найбільш відповідальний апарат високовольтної системи.

При відмові роботи вимикача розвивається аварія і руйнування, матеріальні затрати зв'язані із недодачею енергії, зупинки подачі енергії. Тому основна вимога до вимикачів - їх надійність у всіх експлуатаційних режимах.

Крім того:

1 - вимикачі повинні спрацьовувати за мінімально короткий час, щоб забезпечити надійність ізоляції при перенапругах;

2 - виведення вимикача з робочого стану для ремонту і ревізії зв'язані з великими труднощами. У зв'язку з цим вимикач повинен допускати найбільш можливу кількість вимикання короткого замикання без ревізії і ремонту. Сучасні вимикачі витримують до 10 коротких замикань без ревізії.

3 - вимикання не повинно супроводжуватись викидом полум'я і розжарених газів, що може призвести до перекриття ізоляції розподільних пристроїв.

Вимикачі класифікуються кількома способами:

1) по їх методу гасіння дуги;

2) по виду ізоляції струмоведучих частин між собою і на землю;

3) по принципах, закладених в конструкцію дугогасильного пристрою.

Основна найважливіша із класифікацій - по способу гасіння дуги - вона дозволяє виділити наступні групи вимикачів:

1) повітряні вимикачі із відкритим відокремлювачем. В них гасіння дуги здійснюється потоком стиснутого повітря, що отримується від спец джерела (є декілька модифікацій);

2) масляні вимикачі. Гасіння відбувається в маслі. Вони поділяються на бакові з великим об'ємом масла і маломасляні, в яких масло використовується тільки для гасіння дуги. В той час як в бакових вимикачах масло застосовують ще й для ізоляції від землі;

3) електромагнітні. Гасіння дуги здійснюється за рахунок магнітного дуття в різного роду камерах;

4) автогазові. Гасіння дуги здійснюється за допомогою газів, що виділяються із стінок камери;

5) вимикачі із стиснутим елегазом. Газ, що застосовується для гасіння дуги - чиста фториста сірка SF6;

6) вакуумні вимикачі. Гасіння дуги відбувається в вакуумі, відсутнє окислення контактів.

Кожен із типів має свої особливості, плюси і мінуси. Найбільш широко використовуються масляні вимикачі. Вони охоплюють діапазон напруг до 20 кВ і практично забезпечують в усьому цьому діапазоні напруг надійне вимикання. Вони - надійні і дешеві.

Повітряні мають ту особливість, що стиснуте повітря в дугогасильній системі має тиск до 4 МПа ( при чому нормальний тиск 105Па).

Електромагнітні вимикачі можуть забезпечити без ревізії і ремонту при струмі = 3600 А 5103 комутаційних числа. Тому вони застосовуються при великій частоті операцій.

21. Особливості високовольтних вимикачів

21.1 Масляні вимикачі

21.1.1 Принцип роботи масляного вимикача

В масляних вимикачах дуга, що утворюється між контактами, горить в трансформаторному маслі. Розрізняють бакові масляні і маломасляні вимикачі.

Під дією енергії дуги масло розкладається, гази і пари, що утворюються при цьому, використовуються для гасіння.

Бакові масляні і маломасляні вимикачі відрізняються між собою тим, що в перших струмоведучі частини ізолюються між собою і від землі за допомогою масла, що знаходиться в масляному баці, з'єднаному із землею.

203

1 - стальний бак;

2 - ізолятори;

3 - дугогасильна камера;

4 - ізоляція баку.

В маломасляних вимикачах ізоляція струмоведучих частин від землі і між собою здійснюється за допомогою твердих діелектриків.

Це робиться із метою зменшення габаритів і маси вимикача. Так, якщо розміри масляних бакових вимикачів на струм =40 кА і =110 кВ становлять ~ 4.6 мЧ2.1 м, то типові маломасляні (на струм =20 кА і =10 кВ) мають розміри 0.84 мЧ0.36 м. Крім того, маломасляні - більш пожежо і вибухобезпечні. Створені маломасляні вимикачі серії ВМТ на напругу 110 кВ і 220 кВ із номінальним струмом вимикання 20 кА (див. додаток 2).

21.1.2Особливості конструкції масляних бакових і маломасляних вимикачів

Масляні бакові вимикачі - це вимикачі із великим об'ємом масла. Звичайно, бак заповнюється маслом на 2/3. Найбільша потужність масляних бакових вимикачів ~ 25000 МВ·А.

Масляний баковий вимикач складається із дугогасильної системи, контактної системи і привода, що знаходиться зовні вимикача.

Вільний об'єм між камерою і кришкою бака - „повітряна подушка”, - сполучена із атмосферою через газовідвідну трубу. „Повітряна подушка” знижується, що передається на стінки бака при вимиканні, запобігає вибуху при великому тиску.

Найбільш широко в масляних бакових вимикачах застосовують торцеві і розеточні контакти. Один із рухомих контактів роблять полим (пустотілим). Газово-парова суміш, виходячи через нього, створює повздовжнє дуття і гасить дугу. Дугогасильна камера має проміжний контакт і складається з двох напівкамер - верхньої металічної і нижньої - ізоляційної. Зростання потужностей генераторів (500 - 1200 МВт) вимагає вимикачів на струми більше 10 кА. Особливість конструкції цих вимикачів - струмопровід, що має два паралельних контура: основний, контакти якого є відкритими, і дугогасильний, контакти якого розміщені в дугогасильних камерах.

Більша частина струму проходить через основні; при вимиканні спочатку вимикаються основні контакти, дуга на них не виникає.

Бакові масляні вимикачі мають високу надійність, простоту конструкції камер і механізмів, високу механічну міцність елементів.

Це дозволяє їх використовувати в самих найтяжчих умовах. По статистиці надійність цих вимикачів вища повітряних і маломасляних. Їх конструкція дозволяє користуватись вбудованими трансформаторами струму і подільниками ємності. Вони не потребують висококваліфікованих працівників для обслуговування.

Недоліки:

1) великі габарити і маса, зв'язані із великою потребою масла;

2) підвищена вибухо і пожеже небезпека.

В перспективі їх замінять на маломасляні (до 6 - 10 кВ) і елегазові та вакуумні вимикачі (при напрузі 35 - 220 кВ).

Маломасляні вимикачі ВМП - 10 мають контактну систему, ДП і пристрій, що перетворює обертовий рух важелів в поступальний рух контактів, змонтовані у вигляді єдиного блока полюса. Цей блок за допомогою ізоляторів кріпиться до стальної рами. У верхній головці полюса розташовані рухомий контакт і механізм, в нижній - нерухомий розеточний контакт (див. додаток 3).

Дуговий пристрій (ДП) заключено в склоепоксидний циліндр. ДП зібрано із пластин фібри, гетинакса, електрокартону, в яких вирізано отвори, що утворюють канали і полості для гасіння дуги.

Для обмеження тиску при великих струмах і створення необхідного тиску поблизу нульового значення струму - в наявності - спеціальний буфер, в якому повітря стискається і акумулюється енергія. Ця енергія дозволяє біля нуля струму створити тиск, необхідний для гасіння дуги.

При напругах 110, 220 кВ поки що в більшості використовують бакові вимикачі із номінальним струмом вимикання 20 - 40 кА.

В 75% випадків струм короткого замикання не перевищує 20 кА. Тому заміна бакових маломасляними вимикачами може дати великий техніко-економіний ефект.

Найбільш високовольтними із маломасляних є маломасляні вимикачі серії ВМТ. Їх параметри: =110, 220 кВ; =1000 кА; =20 кА; =0.08 с; =0.15 с.

Такий вимикач працює в циклі АПВ із часом безструмової паузи 0.3 с.

Якщо вимикач виконано в трьохфазному виконанні, то вмикання всіх трьох полюсів здійснюється одним пружинним приводом. Для забезпечення роботи при низьких температурах (до 60°С) вимикач має електронно зігріваючий пристрій.

Переваги маломасляних вимикачів:

1) менші маса і габарити при меншій кількості масла;

2) огляд і ремонт дугогасильних камер можливий без зливу масла (зручність експлуатації);

3) шляхом застосування уніфікованих вузлів, вимикач досить легко можна виконати на напругу до 500 кВ.

Недоліки маломасляних вимикачів:

1) менша надійність, чим у бакових;

2) номінальний струм вимикання поки що нижчий, чим у бакових;

3) не допускають, як правило, установки вбудованих трансформаторів струму.

21.2 Повітряні вимикачі

21.2.1 Особливості повітряних вимикачів

Переміщення контактів і гасіння дуги в цих вимикачах здійснюється за допомогою стисненого повітря (газу).

Вимикачі виготовляють двох типів:

а) розподіляючі - на 750 кВ, 40 - 50 кА (серія ВВБ, ВНВ);

б) генераторні - на 35 кВ, 160 кА (серія ВВП-35).

Повітряні вимикачі серії ВНВ призначені для напруг 220-1150 кВ і струмів вимикання до 63 кА.

Незалежно від типу і конструкції повітряні вимикачі складаються із трьох частин, що є основними:

1) дугогасильний пристрій з відокремлювачем (або без нього);

2) система постачання стисненого повітря;

3) пневмоелектрична система керування, що створює тиск в дугових пристроях (ДП) до 4 МПа (це вимагає великих затрат на створення механічно міцної конструкції вимикача). Загальний принцип роботи такого вимикача наступний:

I. У ввімкненому стані вимикача в дугогасильному пристрої і у відокремлювачі всі контакти замкнуті.

II. При подачі команди на вимикання стиснене повітря із резервуара подається в дугогасильну камеру, розмикає контакти і гасить дугу. Для полегшення гасіння дуги паралельно контактам вмикають шунтуючий резистор. Після гасіння дуги на основних дугогасильних контактах розмикається відокремлювач, що вимикає остаточний струм.

III. Після гасіння дуги на відокремлювачі подача повітря в дугогасильну камеру (а їх - декілька, послідовно з'єднаних) припиняється, і контакти під дією пружин замикаються (контакти виконуються у вигляді контактно поршневих механізмів).

21.2.2 Функціональна схема полюса генераторного вимикача із повітрянаповненим відокремлювачем

Функціональна електрична схема полюса генераторного вимикача із повітрянонаповненим відокремлювачем ВВГ - 20 (= 20 кВ, = 160 кА) приведена на рис. 21.2 (в якості прикладу).

Полюс складається із виводів 1,4 і роз'єднувача 2, основних дугогасильних контактів 7,10, які шунтовані опорами 8 і 11 відповідно, дугогасильних контактів 6 із розрядником 3 і нелінійним опором 5. Всі пристрої монтуються на баку і мають відповідні електропневматичні приводи. У ввімкненому стані струм протікає в основному через основний струмоведучий контур. При вимиканні спочатку розмикається роз'єднувач 2, і весь струм переходить в дугогасильний контур.

1,4 - основні виводи;

2 - роз'єднувач;

3 - розрядник;

5 - нелінійний резистор;

6 - допоміжні дугогасильні контакти;

7,10 - основні дугогасильні контакти;

8,11 - шунтуючі резистори цих контактів;

9 - відокремлювач.

Потім розмикаються контакти 7 і 10. Струм при цьому протікає через допоміжні дугогасильні контакти 6. Цей струм обмежений резисторами 8 і 11. Після їх розмикання і гасіння дуги коло розмикається відокремлювачем 9 повністю. Відокремлювач 9 забезпечує необхідний проміжок.

На випадок виникнення перенапруг в коло ввімкнено розрядник 3, який буде обмежувати ці перенапруги.

21.3 Електромагнітні та вакуумні вимикачі.

21.3.1 Електромагнітні вимикачі

Електромагнітні вимикачі використовуються на номінальні струми до 3600 А, =6 і 10 кВ; 31,5 кА.

Дугогасильна камера складається із ізоляційної камери і П-подібного магнітопровода навколо неї, на середню частину якого надіта дугогасильна котушка. При розмиканні дугогасильних контактів дуга, яка виникає під дією електродинамічних сил, створених котушками, і конвекційних потоків повітря переміщується вгору, затягується в ДП і рухається із швидкістю біля 100 м/с. Дуговий пристрій (ДП) складається із пакета керамічних пластин із вирізками.

Недоліки електромагнітних вимикачів - велика провідність стінок ДП. Вузькі щілини ДП нагріваються дугою до дуже великих температур, при яких вони починають проводити струм. Великий залишковий струм може привести до пробою по сильно нагрітій (розкалена) поверхні пластин.

Тому електромагнітних вимикачів обмежується 10 кВ; позитивним є те, що на відміну від масляних і повітряних вимикачів вони не потребують ні масла, ні стиснутого повітря. Електромагнітні вимикачі мають високу надійність і великий строк служби, але дорожчі за масляні вимикачі.

21.3.2 Вакуумні вимикачі

В них контакти розходяться в камерах, що представляють собою повністю запаяні скляні посудини із вакуумом 10-4 Па. При напругах 100 кВ рухомі контакти мають хід ~ декількох мм.

Для запобігання від перекриття по поверхні в середині посудини застосовують спеціальні екрани. Перекриття може з'явитись внаслідок осідання частинок випарованого металу контактів при багаторазовій роботі.

Розміщення у вакуумі контактів виключає окислення, дозволяє застосовувати менші контактні натискання.

Позитивні сторони вимикачів даного типу:

1) швидкодія;

2) малі потужності керування;

3) великий термін служби, широкий діапазон робочих температур;

4) перспективний при вимиканні струмів високої частоти, при напругах 100 кВ;

Недоліки:

1) складність конструкцій на >100 кВ;

2) великі затрати на організацію виробництва.

При малосерійному випуску вакуумні вимикачі на ~ 5 - 15% дорожчі за маломасляні, але дешевші електромагнітних.

Економія експлуатаційних затрат обумовлює їх широке застосування, наприклад, в Японії 50% всіх вимикачів - вакуумні.

22. Реактори, конструкція і основні параметри.

22.1 Реактори. Відносний опір генератора та реактора

Реактори - це електричні апарати у вигляді котушки із незмінною індуктивністю для обмеження струмів короткого замикання та підтримки напруги на шинах при аварійному режимі. Це захищає коло від руйнуючої дії електродинамічних сил. Реактор має виключно високу надійність.

Розглянемо схему рис. 22.1.

Генератор G живить збірні шини 1, від яких відходять лінії 2 до споживача.

Візьмемо два випадки:

а) за вимикачем QF1, де немає реактора, відбулось коротке замикання;

б) за вимикачем QF2, в колі якого стоїть реактор L, відбулось коротке замикання.

Індуктивний опір реактора - хр. хр обмежує струм короткого замикання.

При трифазному короткому замиканні струм короткого замикання в колі, де стоїть QF1, визначається в основному індуктивним опором генератора:

(22.1)

Для характеристики процесів, що відбуваються при короткому замиканні вводиться поняття відносного індуктивного опору генератора. Він виражається в процентах і рівний:

(22.2)

Якщо в колі стоїть реактор, то можна із формул (22.1) і (22.2) встановити зв'язок між величиною відносного опору і

(22.3)

В даному випадку (випадок (а)) на збірних шинах при короткому замиканні напруга буде рівною нулю і на всіх лініях, що відходять зникне напруга.

Формула (22.3) дуже зручна для оцінки величини струму короткого замикання, коли його значення визначається тільки опором одного елемента схеми. Для цього береться номінальний струм елемента установки множиться на 100 і ділиться на його опір в %.

Вимикач QF1 повинен бути вибраний по струму короткого замикання . Струм короткого замикання в лінії із реактором визначається за формулою:

(22.4)

При цьому а при умові

Індуктивність реактора залежить від його розмірів, діаметру витків і співвідношення між діаметром і висотою реактора.

Відносний індуктивний опір реактора визначається за формулою:

(22.5)

Опір xр>>xг. В режимі короткого замикання >> (тому що xр>>xг), і напруга на шинах відносно землі мало відрізняється від номінальної фазової .

Вибір апаратури лінії здійснюється по струму при наявності реактора короткого замикання, що набагато менший чим струм короткого замикання без реактора. Це значно облегшує і здешевлює розподільний пристрій.

Розглянемо рис. 22.2.

При номінальному режимі опір реактора - опору навантаження, тому спад напруги на реакторі є незначним. Струм навантаження відстає від напруги навантаження на кут , оскільки навантаження є індуктивно-активним.

Напруга на шинах при наявності реактора буде рівна сумі напруги навантаження і спаду напруги на реакторі.

Номінальний струм реактора вибирається рівний номінальному струму лінії. Поскільки один генератор обслуговує декілька десятків споживачів, то номінальний (довготривалий) струм лінії набагато менше струму генератора.

Iном.р<<Iном.г.

Величина ДU - різниця між напругою на шині і напруги на навантаженні називається втратою напруги. При номінальному режимі, коли в колі йде номінальний струм.

(22.6)

Із (22.6) випливає, що при чисто індуктивному навантаженні (sin=1) втрати є рівними спаду напруг на реакторі, і що взагалі вони залежать від cos тобто співвідношення активного і реактивного опору кола. Це зрозуміло із еквівалентної схеми кола рис. 22.2 і векторної діаграми, що відповідає цій схемі, які представлені на рис. 22.3. - кут між струмом і напругою. Якщо хр%>3%, то найбільший струм, що проходить через реактор визначається формулою:

Звичайно хр%<10%. Якщо хр% <3%, то при розрахунку опору треба брати до уваги опір генератора, тобто джерела живлення.

22.2 Номінальні напруга та струм реактора

До основних параметрів реактора відносяться:

1) номінальна напруга;

2) номінальний струм;

3) струм термостійкості, віднесений до певного значення часу термостійкості;

4) струм динамічної стійкості;

5) реактивний опір хр% та його індуктивність

6)

При проходженні між окремими реакторами і всередині реактора (між витками) виникають електродинамічні сили, що намагаються його зруйнувати. Як правило, витки між собою розташовані на відстані 3,5 - 4 см, а струм досягає 10 - 100 кА.

Механічна міцність реактора характеризується ударним струмом електродинамічної стійкості.

Реактор споживає із сітки реактивну потужність, яка для трьохфазного комплекту рівна:

В номінальному режимі обмотка реактора нагрівається проходящим струмом, що проходить. Втрати у вигляді тепла на обмотці реактора при цьому - декілька кВт при струмах ~ 2000 А.

22.3 Конструкція реактора

Найбільш розповсюджені бетонні реактори. Котушки реакторів намотують із багатожильного дроту (рис 22.4). Вертикальні колони виготовлені із бетону (колони-стойки). Після затвердіння бетону реактор інтенсивно сушать у вакуумі і пропитують ізоляційним лаком. Сумарна товщина ізоляції (разом із Х/Б) ~ 1,5 мм. Дріт покривають папером. Товщина шару паперу 0.12 мм. Температура реактора 105 при тривалому режимі. Температура при короткому замиканні не вище 250 Бетонні реактори застосовують на напругах до 35 кВ. Крім бетонних реакторів на напруги вищі 35 кВ застосовують масляні реактори. Масло служить ізолюючим і охолоджуючим середовищем.

22.4 Розрядники

Розрядник - це електричний апарат, що служить для запобігання пробою ізоляції при перенапругах. Перенапруги виникають при комутаціях, а також при атмосферних розрядах, як їх наслідок. Вони можуть пробити ізоляцію, оскільки досягають величини в 6-8 раз більшої номінальної напруги.


Подобные документы

  • Поняття про електричні сигнали та їх спектри. Розрахунок і побудова спектральних діаграм, амплітуд та фаз періодичного сигналу. Операторний метод розрахунку електричних кіл. Порядок розрахунку пасивних фільтрів високої частоти. Проектування ARC фільтра.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 10.09.2012

  • Особливості та принципи виконання електричних вимірювань неелектричних величин. Контактні та безконтактні методи вимірювань. Особливості вимірювання температури, рівня, тиску, витрат матеріалів. Основні різновиди перетворювачів неелектричних величин.

    контрольная работа [24,6 K], добавлен 12.12.2013

  • Вивчення принципів побудови і загальна характеристика трифазних електричних систем. Опис основних видів з'єднань в трифазних електричних системах: сполучення зіркою і з'єднання трикутником. Розв'язування завдань і визначення потужності трифазного круга.

    контрольная работа [303,5 K], добавлен 06.01.2012

  • Теплофізичні методи дослідження полімерів: калориметрія, дилатометрія. Методи дослідження теплопровідності й температуропровідності полімерів. Дослідження електричних властивостей полімерів: електретно-термічний аналіз, статичні та динамічні методи.

    курсовая работа [91,3 K], добавлен 12.12.2010

  • Загальні відомості про електричні машини. Форми виконання електричних двигунів. Технічне обслуговування електродвигунів змінного струму, їх основні неполадки та способи ремонту. Техніка безпеки при сушінні електричних машин, підготовка до пуску.

    курсовая работа [130,6 K], добавлен 18.01.2011

  • Загальні відомості про електричні апарати та їх призначення. Організація робочого місця електрослюсаря. Правила монтажу вимикачів навантаження, їх технічне обслуговування та ремонт. Техніка безпеки при роботі по такелажу устаткування й апаратури.

    дипломная работа [1,9 M], добавлен 18.01.2011

  • Особливості технологічного процесу виробництва електроенергії на ГЕС. Проектування принципових схем електричних з'єднань. Види схем та їх призначення. Електричні параметри, компонування устаткування, склад споруджень. Кошторисна вартість підстанції.

    дипломная работа [542,6 K], добавлен 23.11.2010

  • Вибір трансформаторів підстанції. Розрахунок струмів КЗ. Обмеження струмів КЗ. Вибір перерізів кабельних ліній. Вибір електричних апаратів і провідників розподільчих пристроїв. Вибір трансформаторів струму. Вибір шин і ізоляторів. Власні потреби підстанці

    курсовая работа [560,2 K], добавлен 19.04.2007

  • Принцип дії основних електричних вимірювальних приладів. Будова приладів магнітоелектричної, електромагнітної, електродинамічної, теплової, вібраційної, термоелектричної, детекторної та індукційної систем. Історія створення електровимірювальних приладів.

    реферат [789,2 K], добавлен 12.12.2013

  • Поведінка системи ГД перехідних режимів. Експериментальне дослідження процесів при пуску, реверсі та гальмуванні електричних генераторів. Алгоритм побудування розрахункових графіків ПП при різних станах роботи машини. Методика проведення розрахунку ПП.

    лабораторная работа [88,2 K], добавлен 28.08.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.