دعم محددات التيار ومفاعلات إخماد القوس الكهربائي
تم تصميم مفاعلات التيار المحدود للحد من تيارات الدائرة القصيرة والحفاظ على مستوى معين من جهد قضيب التوصيل في حالة حدوث عطل خلف المفاعلات.
تستخدم المفاعلات في المحطات الفرعية بشكل أساسي للشبكات 6-10 كيلو فولت ، وغالبًا ما تكون الجهد 35 كيلو فولت. المفاعل عبارة عن ملف بدون قلب ، ولا تعتمد مقاومته الاستقرائية على تدفق التيار. يتم تضمين هذا المحاثة في كل مرحلة من مراحل شبكة ثلاثية الطور. تعتمد المقاومة الاستقرائية للمفاعل على عدد دوراته ، والحجم ، والموضع النسبي للمراحل والمسافات بينها. المقاومة الاستقرائية تقاس بالأوم.
في ظل الظروف العادية ، عندما يمر تيار الحمل عبر المفاعل ، لا يتجاوز فقد الجهد في المفاعل 1.5-2٪. ومع ذلك ، عندما يتدفق تيار الدائرة القصيرة ، يزداد انخفاض الجهد عبر المفاعل بشكل حاد. في هذه الحالة ، يجب أن يكون الجهد المتبقي لحافلات المحطة الفرعية إلى المفاعل 70٪ على الأقل من الجهد الاسمي.يعد هذا ضروريًا للحفاظ على التشغيل المستقر للمستخدمين الآخرين المتصلين بحافلات المحطة الفرعية. المقاومة النشطة للمفاعل صغيرة ، وبالتالي فإن فقد الطاقة النشط في المفاعل هو 0.1-0.2٪ من الطاقة التي تمر عبر المفاعل في الوضع العادي.
عند نقطة التبديل ، يتم التمييز بين المفاعلات الخطية والمقطعية المتصلة بين أقسام القضبان. في المقابل ، يمكن أن تكون المفاعلات الخطية فردية (الشكل 1 ، أ) - لخط واحد ومجموعة (الشكل 1 ، ب) - لعدة أسطر. يميز التصميم بين المفاعلات المفردة والمزدوجة (الشكل 1 ، ج).
تصنع ملفات المفاعلات عادة من سلك معزول مجدول - نحاس أو ألومنيوم. بالنسبة للتيارات المقدرة 630 ألف وما فوق ، يتكون ملف المفاعل من عدة فروع متوازية. في تصنيع المفاعل ، تُلف اللفات على إطار خاص ثم تُسكب بالخرسانة ، مما يمنع إزاحة المنعطفات تحت تأثير القوى الكهروديناميكية عند تدفق التيارات ذات الدائرة القصيرة. يتم طلاء الجزء الخرساني من المفاعل لمنع تغلغل الرطوبة. تخضع المفاعلات المثبتة في الهواء الطلق لعملية تشريب خاصة.
أرز. 1. مخططات لإدراج مفاعلات الحد من التيار: أ - مفاعل فردي فردي لخط واحد. ب - مفاعل وحدة المجموعة ؛ مع - مفاعل مزدوج للمجموعة
لعزل المفاعلات ذات المراحل المختلفة عن بعضها البعض وعن الهياكل المؤرضة ، يتم تثبيتها على عوازل من البورسلين.
جنبا إلى جنب مع المفاعلات الفردية ، وجدت المفاعلات المزدوجة التطبيق. على عكس المفاعلات المفردة ، تحتوي المفاعلات المزدوجة على ملفين (قدمين) لكل مرحلة. اللفات لها اتجاه واحد من المنعطفات.تصنع فروع المفاعل لنفس التيارات ولها نفس المحاثة. يتم توصيل مصدر الطاقة (عادة ما يكون محولًا) بالطرف المشترك ويتم توصيل الحمل بالأطراف الفرعية.
بين فروع طور المفاعل يوجد اقتران حثي يتميز بالتحريض المتبادل M. في الوضع العادي ، عندما تتدفق تيارات متساوية تقريبًا في كلا الفرعين ، يكون فقد الجهد في مفاعل مزدوج بسبب الحث المتبادل أصغر منه في مفاعل تقليدي مع نفس مقاومة الحث. هذا الظرف يجعل من الممكن استخدام مفاعل مزدوج بشكل فعال كمفاعل دفعي.
مع وجود دائرة قصر في أحد فروع المفاعل ، يصبح التيار في هذا الفرع أعلى بكثير من التيار في الفرع الآخر غير التالف. وفي هذه الحالة ، ينخفض تأثير الحث المتبادل ويكون تأثير الحد من تيار الدائرة القصيرة يتم تحديدها بشكل أساسي من خلال المقاومة الاستقرائية الكامنة في فرع المفاعل.
أثناء تشغيل المفاعلات يتم فحصها. أثناء الفحص ، يتم الانتباه إلى حالة نقاط الاتصال في نقاط اتصال الحافلات بملفات المفاعل وفقًا للألوان الداكنة ، والأفلام الحرارية للمؤشر ، وحالة عزل اللف ووجود تشوه في المنعطفات ، إلى درجة الغبار وسلامة العوازل الداعمة وتقويتها لحالة الطلاء الخرساني والورنيش.
يعتبر ترطيب الخرسانة وتقليل مقاومتها أمرًا خطيرًا بشكل خاص في حالة ماس كهربائى والجهد الزائد في الشبكة بسبب التداخل والتدمير المحتمل لملفات المفاعل. في ظل ظروف التشغيل العادية ، يجب أن تكون مقاومة عزل ملفات المفاعل على الأرض 0.1 متر مكعب على الأقل.يتم فحص وظائف أنظمة التبريد (التهوية) للمفاعلات. في حالة اكتشاف عطل في التهوية ، يجب اتخاذ تدابير لتقليل الحمل. غير مسموح بالحمل الزائد على المفاعلات.
مفاعلات قمع القوس.
من أكثر الأخطاء شيوعًا في الشبكة الكهربائية هو تأريض الأجزاء الحية للتركيبات الكهربائية. في شبكات 6-35 كيلو فولت ، يمثل هذا النوع من الضرر ما لا يقل عن 75٪ من إجمالي الضرر. في الختام إلى أرض إحدى المراحل (الشكل 2) لشبكة كهربائية ثلاثية الطور تعمل مع محايد معزول ، يصبح جهد المرحلة التالفة C بالنسبة إلى الأرض صفرًا ، وتزداد المرحلتان الأخريان A و B بمقدار 1.73 مرة (حتى جهد الشبكة). يمكن مراقبة ذلك من خلال الفولتميتر لمراقبة العزل المتضمن في الملف الثانوي لمحول الجهد.
أرز. 2. خطأ طور أرضي في شبكة كهربائية ثلاثية الطور مع تعويض للتيارات السعوية: 1- لف محول طاقة. 2 - محول الجهد ؛ 3 - مفاعل إخماد القوس ؛ H - تتابع الجهد
يساوي تيار المرحلة C التالفة التي تتدفق عبر نقطة التأريض المجموع الهندسي لتيارات المرحلتين A و B:
حيث: Ic - تيار خطأ الأرض ، A ؛ Uf - جهد طور الشبكة ، V ؛ ω = 2πf التردد الزاوي ، s-1 ؛ C0 هي سعة الطور بالنسبة إلى الأرض ، لكل وحدة طول للخط ، μF / كم ؛ L هو طول الشبكة ، كم.
يمكن أن نرى من الصيغة أنه كلما زاد طول الشبكة ، زادت قيمة تيار خطأ الأرض.
لا يؤدي الخطأ بين الطور والأرض في شبكة ذات محايد معزول إلى تعكير صفو عمل المستهلكين ، حيث يتم الحفاظ على تناسق الفولتية الخطية.في تيارات IC الكبيرة ، قد تكون أخطاء الأرض مصحوبة بظهور قوس متقطع في موقع الخطأ. تؤدي هذه الظاهرة بدورها إلى حقيقة أن الجهد الزائد حتى (2.2-3.2) Uf يظهر في الشبكة.
في حالة وجود عزل ضعيف في الشبكة ، يمكن أن تتسبب مثل هذه الفولتية الزائدة في انهيار العزل ودائرة قصر طور. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التأثير الحراري المؤين للقوس الكهربائي الناتج عن خطأ أرضي يخلق خطر حدوث أعطال من الطور إلى الطور.
مع الأخذ في الاعتبار خطر الأعطال الأرضية في شبكة ذات محايدة معزولة ، يتم استخدام تعويض تيار خطأ الأرض السعوي باستخدام مفاعلات قمع القوس.
ومع ذلك ، تُظهر الخبرة البحثية والتشغيلية أنه من المستحسن استخدام مفاعلات كبت القوس في شبكات 6 و 10 كيلو فولت حتى مع تيارات خطأ الأرض السعوية التي تصل إلى 20 و 15 أمبير ، على التوالي.
ينشأ التيار المتدفق عبر لف مفاعل إخماد القوس نتيجة لعمل جهد التحيز المحايد. وهو ، بدوره ، يحدث في الوضع المحايد عندما يتم تقصير المرحلة إلى الأرض. التيار في المفاعل حثي وموجه ضد تيار الصدع الأرضي السعوي. بهذه الطريقة ، يتم تعويض التيار في موقع الصدع الأرضي ، مما يساهم في الانقراض السريع للقوس. في ظل هذه الظروف ، يمكن أن تعمل الشبكات الهوائية والكابلات لفترة طويلة مع حدوث خلل في الطور إلى الأرض.
يتم التغيير في الحث ، اعتمادًا على تصميم مفاعل قمع القوس ، عن طريق تبديل فروع اللف ، وتغيير الفجوة في النظام المغناطيسي ، وتحريك القلب بالتيار المباشر.
يتم إنتاج مفاعلات من نوع ZROM للجهد 6-35 كيلو فولت.لف مثل هذا المفاعل خمسة فروع. في بعض أنظمة الطاقة ، يتم إنتاج مفاعلات كبت القوس ، ويتم تغيير الحث عن طريق تغيير الفجوة في النظام المغناطيسي (على سبيل المثال ، مفاعلات KDRM ، نوع RZDPOM للجهد 6-10 كيلو فولت ، بسعة 400-1300 كيلو فولت أمبير)
أرز. 3. مخطط اللفات لمفاعل قمع القوس من النوع RZDPOM (KDRM): A - X - اللف الرئيسي ؛ a1 - x1 - ملف التحكم 220 فولت ؛ a2 - x2 - ملف إشارة 100 فولت ، 1 أمبير.
مفاعلات إخماد القوس الكهربائي من النوع المماثل ، المصنعة في ألمانيا الشرقية وتشيكوسلوفاكيا ودول أخرى ، تعمل في الشبكات الكهربائية. من الناحية الهيكلية ، تتكون مفاعلات إخماد القوس الكهربائي لأنواع KDRM و RZDPOM من دائرة مغناطيسية ثلاثية المراحل وثلاث لفات: مصدر الطاقة والتحكم والإشارة. يظهر الرسم البياني المتعرج في الشكل. 3. توجد جميع اللفات في الجزء الأوسط من الدائرة المغناطيسية ثلاثية المراحل.
أرز. 4. مخططات لتضمين مفاعلات إخماد القوس الكهربائي
يتم وضع الدائرة المغناطيسية مع الملفات في خزان زيت المحولات. يتكون القضيب الأوسط من جزء ثابت وجزئين متحركين ، يتم تشكيل فجوتين هواء قابلين للتعديل.
في ملف الطاقة ، يتم توصيل المحطة A بالمحطة المحايدة لمحول الطاقة ، ويتم تأريض الطرف X من خلال المحول الحالي. تم تصميم ملف التحكم a1 - x1 لتوصيل منظم مفاعل قمع القوس (RNDC).
يستخدم ملف الإشارة a2-x2 لتوصيل أجهزة التحكم والقياس به. يتم ضبط مفاعل إخماد القوس الكهربائي تلقائيًا باستخدام محرك كهربائي. يتم الحد من حركة الأجزاء المتحركة للدائرة المغناطيسية بواسطة مفاتيح الحد.تظهر المخططات الدائرية لمفاعلات قمع القوس في الشكل.
في التين. يُظهر الشكل 4 أ دائرة عالمية تسمح لك بتوصيل مفاعلات كبت القوس بأي من المحولات. في التين. في الشكل 4 ب ، يتم تضمين كل من مفاعلات إخماد القوس الكهربائي في القسم الخاص بها. يتم تحديد قوة مفاعل قمع القوس بناءً على تعويض التيار الأرضي للشبكة السعوية الذي يوفره قسم قضيب التوصيل ذي الصلة.
يتم تثبيت فاصل على مفاعل إخماد القوس الكهربائي لإغلاقه أثناء الاسترداد اليدوي. من غير المقبول استخدام مفتاح بدلاً من فاصل ، لأن الإغلاق الخاطئ لمفاعل قمع القوس بواسطة مفتاح أثناء التأريض في الشبكة سيؤدي إلى زيادة التيار عند نقطة التأريض ، والجهد الزائد في الشبكة ، وإلحاق الضرر بالتيار الكهربائي. عزل لف المفاعل ، طور ماس كهربائى.
كقاعدة عامة ، يتم توصيل مثبطات القوس بمحولات المحولات التي لها مخطط اتصال دلتا نجمي ، على الرغم من وجود مخططات اتصال أخرى (في الجزء المحايد من المولدات أو المعوضات المتزامنة).
يتم اختيار قوة المحولات التي ليس لها حمولة في الملف الثانوي والتي تستخدم لتوصيل مفاعلات الانحناء بالمحايد الخاص بها على قدم المساواة مع قوة مفاعل قمع القوس. إذا تم أيضًا استخدام محول مفاعل إخماد القوس الكهربائي لتوصيل الحمل به ، فيجب اختيار طاقته مرتين من قوة مفاعل إخماد القوس.
إعداد مفاعل قمع القوس.من الناحية المثالية ، يمكن اختياره بحيث يتم تعويض تيار خطأ الأرض بالكامل ، أي
حيث Ic و Ip هي القيم الفعلية للتيارات السعوية لتأريض الشبكة وتيار مفاعل قمع القوس.
يسمى هذا الإعداد لمفاعل قمع القوس بالرنين (يحدث صدى التيارات في الدائرة).
يُسمح بتنظيم المفاعل مع التعويض الزائد عندما
في هذه الحالة ، يجب ألا يتجاوز تيار الصدع الأرضي 5 أ ودرجة التفجير
لا تتعدى 5٪ يسمح بتكوين مفاعلات إخماد القوس الكهربائي ناقصة التعويض في الشبكات الكبلية والشبكات العلوية ، إذا كان أي اختلال طارئ في قدرات طور الشبكة لا يؤدي إلى ظهور جهد انحياز محايد أعلى من 0.7 Uph.
في شبكة حقيقية (خاصة في الشبكات الهوائية) يوجد دائمًا عدم تناسق في سعة الطور فيما يتعلق بالأرض ، اعتمادًا على موقع الموصلات على الدعامات وتوزيع مكثفات اقتران المراحل. يؤدي عدم التناسق هذا إلى ظهور جهد متماثل على المحايد. يجب ألا يتجاوز جهد عدم الاتزان 0.75٪ Uph.
يؤدي تضمين مفاعل قمع القوس في المحايد إلى تغيير كبير في إمكانات المرحلتين المحايدة والشبكة. يظهر جهد التحيز المحايد U0 على المحايد بسبب وجود عدم تناسق في الشبكة. في حالة عدم وجود أرضية في الشبكة ، لا يُسمح بجهد الانحراف المحايد أعلى من 0.15 Uph لفترة طويلة و 0.30 Uph لمدة ساعة واحدة.
مع ضبط الرنين للمفاعل ، يمكن أن يصل جهد التحيز للمحايد إلى قيم مماثلة لجهد الطور Uf.سيؤدي ذلك إلى تشويه جهد الطور وحتى إنشاء إشارة أرضية خاطئة. في مثل هذه الحالات ، فإن التعثر المصطنع لمفاعل إخماد القوس يجعل من الممكن تقليل جهد التحيز المحايد.
لا يزال الضبط الرنان لمفاعل قمع القوس هو الأمثل. وإذا كان جهد الانحراف المحايد باستخدام مثل هذا الإعداد أكبر من 0.15 Uph وكان جهد عدم الاتزان أكبر من 0.75 Uph ، فيجب اتخاذ تدابير إضافية لمعادلة قدرة مراحل الشبكة عن طريق نقل الأسلاك وإعادة توزيع مكثفات اقتران عبر الشبكة المراحل.
أثناء التشغيل ، يتم فحص مفاعلات إخماد القوس الكهربائي: في المحطات الفرعية مع موظفي الصيانة الدائمة مرة واحدة يوميًا ، في المحطات الفرعية بدون أفراد صيانة - مرة واحدة على الأقل شهريًا وبعد كل خطأ أرضي في الشبكة. عند الفحص ، انتبه إلى حالة العوازل ونظافتها وعدم وجود تشققات ورقائق وحالة موانع التسرب وعدم تسرب الزيت ، وكذلك مستوى الزيت في خزان التمدد ؛ في حالة ناقل القامع القوسي ، يربطه بالنقطة المحايدة للمحول والحلقة الأرضية.
في حالة عدم وجود الضبط التلقائي للمفاعل لقمع القوس إلى الرنين ، تتم إعادة هيكلته بأمر من المرسل ، الذي ، بناءً على تكوين الشبكة المتغير (وفقًا لجدول تم تجميعه مسبقًا) ، يوجه واجب المحطة الفرعية للتبديل الفرع في المفاعل.يقوم الضابط المناوب ، بعد التأكد من عدم وجود أرضية في الشبكة ، بإيقاف تشغيل المفاعل ، وتثبيت الفرع اللازم عليه وتشغيله باستخدام فاصل.