Схемные решения по ограничению тока короткого замыкания.

Схемные решения состоят в выборе оптимальных схем выдачи мощности электростанций, структуры и параметров элементов сети энергосистем, укрупнение или разукрупнение мощностей электростанций м подстанций. С ростом единичной мощности генераторов и мощности электростанций произошел вынужденный переход от схемы рис. 32.2-32.4

Схема рис. 32.2 характерна для ТЭЦ с генераторами мощностью (30-100)МВт. В такой системе сложности с ограничением тока КЗ в сетях НН и СН.

Схема рис. 32.3 характерна для блочных электростанций с генераторами S_бл=(100-300)МВт. Наибольший рост тока КЗ в сети СН, наименьший- в сети ВН; в сети НН наблюдается стабилизация уровней токов КЗ.

Схема рис. 32.4 характерна для станции блочного типа с генераторами S_бл=(500-1200)МВт. Наибольший рост уровней токов КЗ в сети ВН, меньший- в сети СН, ещё меньший- в сети НН.

Эффективное схемные решения- это оптимизация структуры сети:

Выделение регионов сетей одного напряжения, связанных между собой только через сеть повышенного напряжения рис. 32.5

Деление сети при ограничении тока короткого замыкания.

Различают деление сети на стационарное и автоматическое.

Стационарное деление сети – это деление сети в нормальном режиме с помощью СВ, МШВ, в линейных мощных присоединений электрических установок.

Стационарное деление выполняется, когда наибольший уровень тока КЗ в данной сети или в конкретном узле сети превышает I_доп установленного электрооборудования.

На электрических станциях имеющих ГРУ и подстанциях деление сети может осуществляться как на ВН, так и на НН. Это зависит от того, в сети какого напряжения требуется снизить уровень тока КЗ.

На блочных электростанциях деление сети осуществляется в РУ ВН.

При разделении сети схема примет вид рис.

Сеть можно разделить с помощью блоков Г-Т-Л

Ограничение тока короткого замыкания реакторами.

Реакторы:1)с линейной характеристикой(сухой)

2)с не линейной характеристикой.

По способу включения:линейные(простой,групповой) и секционные.

Линейные-хар-ся токоограничивающей способностью(зависит от соотношения сопротивления(реактора и сети).

Линейные обладают лучшей токоограничивающей способностью.(секционные ограничивают ток КЗ на 30%.

Сдвоенные в зависимости от режима имеют различное сопротивление.

Режим может быть нацепной.(сопротивление реактора как у линейного),

сквозной(ток протекает по обеем ветвям),продольный режим.

;

   ;        

   ;

Значение К_cв сдвоенных ректоров ограничивается U_доп на отключенной ветви реактора и при КЗ на другой ветви.

Не линейные-могут исп-ся как самостоят-е ср-во или входить в состав токоограничивающего уст-ва.

Бывают:управляемые и насыщающиеся.

К ним также относятся реакторы с магнитопроводом из магнита диэлектрика(магнит имеет незнач-ю нелинейность.

Использование трансформаторов и автотрансформаторов с расщепленной обмоткой низшего напряжения.

Выполняются понижающие и повышающие.

У понижающих РПН.

Части расщепленной обмотки идентичны, поэтому

где  сопротивление расщепления.

Такой режим используется ограниченно. Для рис.32.36 .  это специфический параметр.

Коэффициент расщепления:

 Если обмотка НН расщеплена на 2 части, то ; при расщеплении на 3 части .

Основные типы ТОУ

1)Ограничители ударного тока

Такие аппараты ограничивают то КЗ в течении первого полупериода и отключают КЗ.

К таким аппаратам относятся токоограничивающие предохранители типа ПКТ(кварцевый) и ПКН U=(3-35)кВ и ПВТ(выхлопного типа) на U=(10-110)кВ.

Достоинства:предохранители имеют простую конструкцию,экономичны.

Недостатки: одноразовое действие, нестабильные характеристики, недостаточная надежность, ограниченное применение, неуправляемость от внешних устройств(РЗА),невозможность АПВ. Предохранители устанавливаются в цепях неответственных потребителей.

Ограничители ударного тока - это цилиндр, внутри которого располагается токоведущий проводник с пиропатроном. Сигнал на взрыв пиропатрона подается от внешнего управляемого устройства. Полное отключение цепи происходит за 1/4 периода.

Ограничители ударного тока могут снабжаться органом направления мощности.

Могут быть следующие схемы включения ограничителей ударного тока.

Ограничители применяются на U=(0,66-35)кВ, довольно сложные в управлении, дорогие.

2)Токоограничивающие устройства резонансного типа.

Работа основана на эффекте резонанса. В такое ТОУ встраивается насыщающийся реактор с нелинейной характеристикой.

3)Токоограничивающие устройства трансформаторного типа

Трансформатор включается последовательно в сеть, а вторичная обмотка шунтируется. При КЗ Т ограничивает ток КЗ своим сопротивлением. Вторичная обмотка может быть замкнута через ограничитель ударного тока, емкостным сопротивлением, тиристорным коммутатором.

4)ТОУ реакторно-вентильного типа

Использование управляемых вентилей позволяет уменьшить индукционность и сократить время отклика до 0,15-0,1 с.

5)ТОУ со сверхпроводниками

Безинерционные, при определенных условиях достигается условие сверхпроводимости, резиситвное состояние достигается практически мгновенно с большим выделением тепла, необходимы мощные охладители. Дорогостоящие.