Сверхтоков перегрузки

Электрические машины со сверхпроводящими обмотками должны иметь внешние контуры с активными сопротивлениями. В таких машинах электрические потери выводятся во внешнюю цепь, что обеспечивает снижение массы машины.

Электрические машины со сверхпроводящими обмотками имеют более высокий КПД, так как не требуется мощность для создания поля возбуждения, и меньшую массу по сравнению с машинами традиционного исполнения.

Для создания математических моделей электрических машин со сверхпроводящими обмотками полностью применимы теория и математическое описание процессов преобразования энергии, рассматриваемые в данной книге.

Электрические машины со сверхпроводящими обмотками переменного тока должны иметь внешние контуры с активными сопротивлениями. В таких машинах электрические потери выводятся во внешшою цепь, что обеспечивает снижение массы машины.

Электрические машины со сверхпроводящими обмотками имеют более высокий КПД, так как не требуется мощность для создания поля возбуждения, и меньшую массу по сравнению с машинами традиционного исполнения.

Для создания математических моделей электрических машин со сверхпроводящими обмотками полностью применимы теория и математическое описание процессов преобразования энергии, рассматриваемые в данной книге.

Нельзя создать электрическую машину, в которой вся энергия преобразовывалась бы из электрической в механическую или, наоборот, из механической в электрическую, а преобразование энергии в тепло отсутствовало бы. Чтобы не было в электрической машине преобразования энергии в тепло, машина должна быть выполнена без стали, со сверхпроводящими обмотками и без механических потерь. Такое электротехническое устройство построить можно. Однако оно будет не электромеханическим преобразователем, а накопителем энергии.

Накопители по своей конструкции близки к электрическим машинам. Накопители энергии могут быть выполнены как статические устройства и как вращающиеся машины; примером может служить гироскоп со сверхпроводящими обмотками. Это электрическая машина, которая могла бы вращаться бесконечно долго, так как в ней практически нет потерь. Но если к ее валу приложить момент сопротивления, то она остановится. Нормальным состоянием ЭП является вращение, и гироскоп со сверхпроводящими обмотками может вращаться, не создавая электромагнитного момента.

Нельзя подходить формально к законам электромеханики, так как может показаться, что машины со сверхпроводящими обмотками не будут работать. Это не так. Можно представить электрическую машину без потерь (без стали со сверхпроводящими обмотками), но для того чтобы осуществлялось преобразование энергии в такой машине, необходимо активное сопротивление, которое может быть включено в контуры тока вне машины. Здесь потери вынесены из машины в электромеханическую систему, и в машине со сверхпроводящими обмотками будет происходить электромеханическое преобразование энергии.

Синхронные машины со сверхпроводящими обмотками возбуждения. Предельная мощность турбогенераторов с внутренним водяным охлаждением обмоток статора и ротора ограничивается 2 млн. кВт. Дальнейший рост единичной мощности турбогенераторов возможен при применении сверхпроводящих обмоток возбуждения. Применение сверхпроводящих обмоток возбуждения в генераторах уже освоенных мощностей обеспечивает повышение КПД и снижение массы.

Синхронная машина со сверхпроводящими обмотками возбуждения может работать в генераторном и двигательном режимах. Применение криогенных двигателей обеспечивает снижение габаритов и повышение их энергетических показателей. Однако дефицит гелия и сверхпроводящих материалов ограничивает применение криогенных машин [36].

Электродвигатели компрессорной станции для закачки рабочего агента в скважины при числе агрегатов 10—16 разбиваются на три группы с приблизительно одинаковым числом их в каждой группе. Каждый двигатель снабжен защитой от сверхтоков, обусловленных короткими замыканиями, и от сверхтоков перегрузки, появляющихся при самозапуске, осуществляемой с помощью токовых реле с ограниченно-зависимой характеристикой. Защита от перегрузки действует на отключение двигателей при токах, в 3—4 раза превышающих номинальный ток двигателя /,„ и с разными выдержками времени для каждой из трех групп двигателей: 3 с для первой группы, 5—6 с — для второй и 8—10 с — для третьей. Двигатели всех трех групп остаются подключенными к сети при глубоком снижении или исчезновении напряжения. После восстановления напряжения начинают разгоняться все двигатели. В том случае, если за 3 с электродвигатели первой группы не успеют разогнаться так, чтобы пусковой ток их стал меньше (3—4) /„, они будут отключены токовой защитой. Это приведет к снижению общего тока, поступающего к двигателям компрессорной станции, уменьшению потерь напряжения в питающей сети, увеличению напряжения на оставшихся подключенными двигателях и созданию благоприятных условий для их разгона. Если в тече-

Действительные условия нагрева частей ротора токами /2 оказываются значительно более сложными. При небольших /2 процесс оказывается неадиабатическим и действительные /доп могут быть и больше; наоборот, при значительных /2 возможны местные более опасные перегревы [76]. Тем не менее выражение (12.1) получило широкое применение при выборе параметров срабатывания и оценке защит, действующих как при возникновении сверхтоков перегрузки токами /2, вызванными разными причинами (разрывы фаз в системе, недоотключения и недовклю-чения фаз выключателей и т. п.), так и при сверхтоках внешних несимметричных КЗ.

Защита компенсаторов от ненормальных режимов работы имеет ряд отличий от защит генераторов и двигателей. Для комшнсаторов обычно^не предусматриваются защиты от несимметричной работы и внешних к. з. Токовая защита от сверхтоков перегрузки (в однофазном исполнении) работает на разгрузку и сигнал. На компенсаторах предусматривается также минимальная защита

Защита от сверх токов перегрузки с учетом симметричного характера возникающих в ПА перегрузок предусматривается в виде максимальной токовой защиты с зависимой или независимой от тока характеристикой выдержки времени в однофазном однорелейном исполнении. Зависимая время-токовая характеристика защиты должна по возможности выбираться в соответствии с допустимыми значениями токов и времени перегрузки. При использовании реле серии РТ-80 защита требует повышенного внимания к профилактическому осмотру. Защита от сверхтоков перегрузки действует, как правило, на отключение ПА.

Трехфазная трехрелейная максимальная токовая защита от сверхтоков перегрузки, как правило, подключается к трансформаторам тока на стороне НН ПТ, а если они отсутствуют — к трансформаторам тока на стороне ВН ПТ. Защита выполняется с зависимой от тока характеристикой выдержки

Общие положения. Для конденсаторных установок, предназначенных для компенсации реактивной мощности в сетях переменного тока, предусматриваются устройства релейной защиты от многофазных КЗ, от сверхтоков перегрузки и от повышения напряжения. Защита от повышения напряжения в соответствии с ПУЭ не требуется, если конденсаторная установка выполнена с учетом максимально возможного напряжения цепи, т. е. так, чтобы к единичному конденсатору не могло быть длительно приложено напряжение более 110% номинального значения.

Действительные условия нагрева частей ротора токами /2 оказываются значительно более сложными. При небольших h процесс оказывается неадиабатическим и действительные /Доп могут быть и больше; наоборот, при значительных h возможны местные более опасные перегревы [76]. Тем не менее выражение (12.1) получило широкое применение при выборе параметров срабатывания и оценке защит, действ} ющих как при возникновении сверхтоков перегрузки токами h, вызванными разными причинами (разрывы фаз в системе, недоотключения и недовклю-чения фаз выключателей и т. п.), так и при сверхтоках внешних несимметричных КЗ.

максимальная токовая защита от сверхтоков перегрузки с помощью реле тока РТ-84, действующая на отключение или на сигнал;

2) максимальная токовая защита от сверхтоков перегрузки с помощью реле тока РТ-84, действующего на отключение или на сигнал (при необходимости ее установки);

максимальная токовая защита от сверхтоков перегрузки, действующая на отключение выключателя с выдержкой времени;

максимальная токовая от сверхтоков Перегрузки, действующая на включение резервного агрегата и на сигнал;