Секундные характеристики

11.3. Совмещенная структурная схема токовой ступенчатой защиты на секционном выключателе

зывающих защищаемую секцию с другими частями системы, имеющими источники питания (например, на трансформаторе, секционном реакторе). На генераторе секции специальная дистанционная защита не предусматривается, если считается допустимым использовать для рассматриваемой цели его защиту от внешних КЗ (см. гл. 12). Защита на секционном выключателе предназначается для действия на обеих смежных секциях, поэтому она имеет два комплекта органов сопротивления, включаемых на общую группу ТА и питаемых от ТУ смежных секций.

Для ограничения колебаний напряжения при проектировании систем электроснабжения следует: приближать электроприемники с резкопеременной нагрузкой к основным наиболее мощным источникам питания; уменьшать индуктивное сопротивление линий внешнего электроснабжения (например, отказом от шинопроводов, уменьшением индуктивности реакторов); предусматривать питание крупных электроприемников с резкопеременной нагрузкой от отдельных линий, идущих непосредственно от источников питания (ГПП, ТЭЦ и др.); ограничивать пусковые токи и токи самозапуска двигателей; применять автоматическое регулирование возбуждения мощных синхронных двигателей; использовать параллельную работу питающих линий и трансформаторов на ГПП (при замкнутом секционном выключателе); предусматривать питание осветительных нагрузок от отдельных трансформаторов.

Схемы питания с устройством АВР показаны на 12.33. Они имеют одностороннее ( 12.33,а) или двустороннее действие ( 12.33,6). АВР двустороннего действия часто устанавливается на перемычках между двумя (/ и 2) подстанциями, взаимно резервирующими друг друга ( 12.33,в). Резервирование четырехсекционной подстанции осуществляется по схеме, изображенной на 12.33,г. Трансформатор резервируется так же, как и линия, хотя в системе электроснабжения промышленных предприятий чисто резервные трансформаторы обычно не предусматриваются и устройства АВР для трансформаторов в большинстве случаев выполняются на секционном выключателе.

а — АВР на вводе; б — АВР на секционном выключателе; в—АВР перемычки; г—АВР на

В схеме с секционированными шинами при повреждении на шинах или при КЗ в линии и отказе выключателя теряется только 25 % присоединений (на время переключений), однако при повреждении в секционном выключателе теряется 50% присоединений.

Рост единичной мощности турбогенераторов, применяемых на ТЭЦ (120, 250 МВт), привел к широкому распространению блочных схем. В схеме, изображенной на 5.24, потребители 6—10 кВ получают питание реактироьанными отпайками от генераторов Gl, G2; более удаленные потребители питаются через подстанции глубокого ввода от шин 110 кВ. Параллельная работа генераторов осуществляется на высшем напряжении, что уменьшает ток КЗ на стороне 6—10 кВ. Как и всякая блочная схема, такая схема дает экономию оборудования, а отсутствие громоздкого ГРУ позволяет ускорить монтаж электрической части. Потребительское КРУ имеет две секции с АВР на секционном выключателе. В цепях генераторов для большей надежности электроснабжения устанавливаются выключатели Ql, Q2. Трансформаторы связи Tl, T2 должны быть рассчитаны на выдачу всей избыточной активной и реактивной мощности и обязательно снабжаются РПН.

10-3. Однолинейная принципиальная схема токовой ступенчатой защиты на секционном выключателе.

защита на секционном выключателе иногда заменяется защитой от внешних к. :!. трансформаторов, выполненной с двумя выдержками времени, с меньшей из которых, равной (ш1, она действует на отключение секционного выключателя. Такое выполнение характеризуется, однако, меньшей чувствительностью, так как /с 3. т выбирается с учетом полной мощности подстанции, а не одной секции. Выдержки времени ликвидации к. з. на шинах могли бы быть резко уменьшены, ;сли выполнять токовые защиты с блокировкой по цепям оперативного тока (§ 5-3). Однако этот способ пока используется редко, иногда, например, для направленных защит (§ 10-4).

Выполнение. Принципы использования и выполнения дистанционных защит для шин были разработаны СРЗиУ ТЭП [Л. 48]. Выполнение защиты рассматривается примени гельно к шинам генераторного напряжения мощной ТЭЦ, секции и линии которой (с односторонним питанием) реактированы ( 10-4). Защита выполняется ш направленной с одной второй ступенью, имеющей t л;0,5 с. Ее комплекты включаются на элементах, связывающих защищаемую секцию с другими частями системы, имеющими источники питания: трансформаторе связи с системой и секционном выключателе. На генераторах специальная дистанционная защита может не предусматриваться. При этом в случае повреждения на шинах соотгетствующий генератор отключается своей защитой от внешних к. з. Напряжен 1я к реле сопротивления подводятся от ТН защищаемой секции. Защита на секционном выключателе предназначается для действия при повреждениях на обеих смежных секциях. Поэтому она имеет два комплекта дистанционных органов, токовые цепи которых включаются последовательно на общую группу ТТ, а ц<:пи напряжения питаются отдельно от ТН смежных секций.

Применение автоматического включения резерва (АВР) на секционном выключателе ГПП или ПГВ обязательно, на РП и цеховой трансформаторной подстанции оно устанавливается только при наличии потребителей первой категории.

Для эффективной защиты изоляции электроустановок от перенапряжений требуется, чтобы импульсная во/ът-секундная характеристика изоляции во всех точках лежала выше соответствующей характеристики разрядника. Трубчатые разрядники имеют крутые вольт-секундные характеристики ( 12-11) и поэтому не пригодны для защиты изоляции трансформаторов, выключателей и электрических машин, имеющих относительно пологие вольт-секундные характеристики изоляции. Необходимыми в этих случаях характеристиками обладают вентильные разрядники ( 12-11). Такие разрядники имеют многократный искровой промежуток и включенное последовательно с ним нелинейное рабочее сопротивление из вилита или тервита, помещенное в герметизированном фарфоровом цилиндре.

12-11. Импульсные вольт-секундные характеристики.

2-9. СТАТИСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАЗРЯДА. ВОЛЬТ-СЕКУНДНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

строены функции распределения вероятностей времен разряда. Как правило, эти функции не соответствуют нормальному закону. Сказанное выше относилось к случаю, когда на газовый промежу-тбк воздействует бесконечно длинный импульс напряжения. По международным нормам и ГОСТ 1516-73 вольт-секундные характеристики определяются при так называемом «стандартном» импульсе

Экспериментально вольт-секундные характеристики определяются по схеме, приведенной на рис, 2-15, На осциллограмме момент

Вольт-секундные характеристики рассматриваемых промежутков имеют форму, свойственную рез ко неоднородному полю, поэтому при уменьшении времени разряда разрядное напряжение быстро возрастает. Для стандартного импульса при времени разряда 2 мкс разрядное напряжение приблизительно на 80% превышает

Длительность кратковременных электрических воздействий колеблется от долей микросекунд (грозовые перенапряжения) до нескольких часов. Как уже отмечалось в гл. 7, пробивные напряжения изоляции в этом интервале времен не постоянны, а снижаются по мере увеличения длительности воздействия. Поэтому полное представление о кратковременной электрической прочности могут дать вольт-секундные характеристики, соответствующие различным вероятностям пробоя. Однако из-за экспериментальных трудностей такая исчерпывающая информация в полном объеме не получена еще ни для одного вида изоляции. Подавляющее большинство

а — принципиальная схема; б — координация вольт-секундных характеристик искрового промежутка и защищаемой изоляции; / — вольт-секундная характеристика изоляции; 2,3 — вольт-секундные характеристики искровых промежутков с слабонеоднородным и резконе-однородным полем.

2-9, Статистические свойства разряда. Вольт-секундные характеристики............................... 34

ка изоляции во всех точках лежала выше соответствующей характеристики разрядника. Трубчатые разрядники имеют крутые вольт-секундные характеристики ( 12.11) и поэтому не пригодны для защиты изоляции трансформаторов, выключателей и электрических машин, имеющих относительно пологие вольт-секундные характеристики изоляции. Необходимыми в этих случаях характеристиками обладают вентильные разрядники ( 12.11). Такие разрядники имеют многократный искровой промежуток и включенный последовательно с ним резистор из вилита или тервита с нелинейной рабочей характеристикой, помещенный в герметизированный фарфоровый цилиндр.

11-6. Вольт-секундные характеристики 176