Принцип работы дугогасительного дросселя - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Этот способ заземления нейтрали используется в разветвленных кабельных сетях промышленных предприятий и городов. В этом методе нейтральная точка сети получается с помощью специального трансформатора (рис. 2).

В современных системах электроснабжения используются многочисленные защитные системы и устройства. Чтобы избежать перебоев в подаче электроэнергии потребителям, одним из специальных защитных устройств от однофазных замыканий на землю являются дуговые реакторы. Они представляют собой электрические устройства, предназначенные для компенсации емкостной составляющей тока замыкания на землю.

В основном они используются в сетях с изолированной нейтралью 6-35 кВ. В сетях 110 кВ – 750 кВ используются глухие нейтрали.

80% всех повреждений в электрических сетях – это однофазные замыкания на землю.
70% неисправностей перерастают в межфазные короткие замыкания.
90% неисправностей начинаются с пробоя изоляции на землю.
60% замыканий на землю являются дуговыми перенапряжениями.

Содержание

Дуговые реакторы – средство защиты в электрических сетях 6-35 кВ

Одной из наиболее распространенных проблем в электрических сетях являются внутренние перенапряжения в сетях, работающих на напряжении 6-35 кВ. Перенапряжения делятся на коммутационные перенапряжения – возникающие в результате технологических переключений, перенапряжения замыкания – например, из-за удара молнии, резонансные перенапряжения, возникающие в результате резонанса цепи, и различные феррорезонансные перенапряжения.

80% всех повреждений в электрических сетях – это однофазные замыкания на землю.
70% разломов развиваются в межфазные разломы.
90% неисправностей начинаются с пробоя изоляции на землю.
60% замыканий на землю являются дуговыми перенапряжениями.

Все вышеперечисленные статистические данные неизменно приводят к значительному ущербу, в том числе экономическому, для электрооборудования и последующему выходу его из строя. Одним из наиболее эффективных средств защиты электрических сетей от перенапряжений является установка дугогасящего реактора (ДГР) в нейтральной точке трехфазной сети.
Дугогасящие реакторы (ДГР) – это электрические устройства, позволяющие компенсировать емкостные токи, возникающие при однофазном замыкании на землю в электрической сети с изолированным нейтральным проводником. Они используются для заземления нейтрали в трехфазных сетях 6, 10 и 35 кВ.
Однофазное замыкание на землю приводит к возникновению электрической дуги, которая разрушает как изоляционный материал, так и сам кабель. Если емкость превышает 20-30 А, однофазное замыкание превращается в двухфазное или трехфазное, что приводит к отключению линии. В результате все потребители, подключенные к линии, останутся без электроэнергии.
Во избежание отключения сети используется дугогасительный дроссель, который при заземлении уравнивает значения емкостной проводимости сети со значениями индуктивной проводимости дросселя. В месте повреждения емкостные токи добавляются к индуктивным токам в равных пропорциях, вызывая устранение, максимальное гашение дуги. Это не только предотвращает несчастные случаи, но и сохраняет в целости все цепи под напряжением (токопроводы). Работа электрической сети с изолированными нейтральными точками не должна продолжаться более 6 часов. Этого времени достаточно для обнаружения неисправности и проведения необходимых ремонтных работ.
Дуговые дроссели делятся на три типа: неуправляемые дуговые дроссели, управляемые дуговые дроссели со ступенчатой регулировкой и бесступенчатой регулировкой напряжения.
По способу устройства дугогасительные реакторы делятся на три категории:
Плунжерные дугогасительные реакторы. Увеличение зазора уменьшает индуктивность.
Подмагниченные дугогасительные реакторы. Работает по принципу магнитного усилителя.
Ступенчатые реакторы для гашения дуги. Увеличение/уменьшение индуктивности зависит от количества катушек.
Дугогасительные реакторы в соответствии с методом управления:
Неконтролируемый. Индуктивность здесь имеет фиксированное значение и может быть изменена только вручную. В этом случае процедура сброса технически сложна и требует выключения устройства.
Приводные реакторы. С помощью приводных дросселей можно регулировать индуктивность без необходимости отключения машины.
Дуговые дроссели с измерителем емкости. Эти устройства способны автоматически измерять емкость в сети и изменять индуктивность для оптимального соответствия текущим значениям емкости.
В итоге можно сказать, что изменения в распределительной сети происходят постоянно, что означает, что индуктивность реактора также должна быстро изменяться, приближаясь к токопроводящей способности сети. Это может быть сделано как путем переключения для уменьшения или увеличения количества витков/секций в реакторе, так и путем постоянной регулировки воздушного зазора, который непосредственно влияет на индуктивность устройства.
Дуговые реакторы сегодня – это высокотехнологичные устройства с цифровыми системами управления. Их возможности значительно расширились, выйдя за рамки простого измерения емкости и изменения значений индуктивности. Теперь это полный сбор данных о неисправностях, которые формируются в статистику, а также телеметрия, позволяющая сетевым специалистам находить неисправности и устранять их в короткие сроки.
Важность дугогасительных реакторов очень трудно измерить, поскольку наиболее распространенной проблемой в электрических сетях являются замыкания на землю. В настоящее время система компенсации сети является единственным способом правильно и быстро устранить указанные неисправности. Даже несколько часов без электричества означают колоссальные финансовые потери для любой компании. На самом деле, реакторы дугового замыкания неоценимы.
Реакторы с выдвижной активной зоной сейчас очень распространены. Это вполне объяснимо, поскольку такие устройства не требуют коммутационных операций. Использование таких дросселей означает, что в момент короткого замыкания ток питания будет регулироваться до минимального уровня.
Наиболее эффективными дросселями для гашения дуги являются однофазные масляные дроссели РЗДПОМ производства ООО “Электромеханический завод” или ООО “ЭМЗ”, которые имеют плавно регулируемую индуктивность. На российском рынке наши реакторы зарекомендовали себя как надежные, долговечные и высококачественные. Немногие могут похвастаться тем, что их реакторы способны обеспечить своевременное гашение дуги и защитить целостность электрической сети в целом. Дугогасительный реактор РЗДПОМ работает по следующему принципу: линейная емкость и индуктивность реактора образуют цепь, которая может уменьшить неконтролируемые замыкания на землю более чем в три раза.
Наши дугогасительные реакторы – это современные, технологически совершенные устройства, которые проходят строгую проверку на качество и функциональность перед отправкой заказчику.
Перед развертыванием каждый реактор проверяется на измерение тока во всем диапазоне регулирования, тестируется на изменение значения частоты переменного тока, а функциональность технического устройства проверяется на способность своевременно изменять воздушный зазор. Устройство подвергается серии испытаний, в ходе которых измеряются значения коэффициентов трансформации между вторичной и основной обмотками.
ООО “ЭМЗ” – один из немногих заводов, который не только производит, но и проектирует все типы дугогасительных катушек, в том числе основанные на особенностях зарубежных аналогов.
Информацию о заказе дугогасительных дросселей можно найти в разделе контакты.

Использование дугогасительных реакторов может значительно повысить безопасность персонала, минимизировать или полностью устранить последствия замыканий на землю, не снижая надежности электроснабжения.

Характеристики и принципы работы различных типов дугогасительных реакторов

Дугогасительные реакторы, которые позволяют изменять количество обмоток, подключенных к сети, регулируют индуктивный ток ступенчато. Этого недостаточно для обеспечения резонанса или околорезонансного состояния при возникновении неисправностей. Разница в 1% между емкостным током замыкания на землю и индуктивным током дросселя уже приводит к нежелательным последствиям. Отражающие дроссели используются в сетях малой мощности с фиксированной конфигурацией или с большой емкостью. В последнем случае устройство используется в качестве бустерного реактора наряду с плунжерными реакторами.

Наиболее часто используются реакторы плунжерного типа. Дроссели позволяют плавно регулировать ток для компенсации емкостной составляющей путем изменения расстояния между сердечником и обмоткой. Для улучшения вольт-амперных характеристик и снижения инерции используется конструкция с двумя стержнями, движущимися в противоположных направлениях.

Дроссели могут использоваться в сетях малой мощности и в разветвленных цепях с часто меняющейся конфигурацией, кратность настройки современных дросселей достигает 20. Устройства работают с комбинированными схемами заземления нейтрали через индуктивность и низковольтные резисторы, с дистанционными плунжерными приводами, автоматикой, обеспечивающей автоматическую настройку резонанса.

Реакторы включаются в цепь между нейтральной точкой и контуром заземления. Если нет четкой нейтральной точки, подключение осуществляется с помощью соединительного трансформатора. Допускается подключение обмотки трансформатора, питающего секцию шин (обычно в сетях 35 кВ) или нейтрали генератора к нулевому проводу.

В принципе, компенсация емкостного тока сети может быть достигнута путем изменения индуктивности ДГР или путем изменения дополнительной емкости C D, установленной параллельно ДГР. Недостатком последнего решения является наличие последовательной цепи, C D емкость – TN индуктивность утечки, которая может вызвать значительное перенапряжение DGR, а также трудности в управлении высоковольтными конденсаторными установками. Поэтому в настоящее время используются только реакторы с управляемым гашением дуги.

ДУГОГАСИТЕЛЬНЫЕ РЕАКТОРЫ В СЕТЯХ СРЕДНЕГО НАПРЯЖЕНИЯ
Компенсация емкостных токов замыкания на землю

Владимир Козлов, Кандидат технических наук, главный конструктор
Михаил Петров, Доктор наук, старший специалист по нейтральным операциям
Научно-производственное предприятие “Бреслер”, Чебоксары

Одно из решений проблемы очистки от повреждений было предложено в 1916 году Петерсеном [1] и заключается в компенсации емкостных токов от места повреждения с помощью специальных индуктивностей – дугогасительных катушек (ДГК) или дугогасительных реакторов (ДГР). Помимо снижения тока в месте повреждения, активация дугогасительных катушек увеличивает время восстановления поврежденной фазы, что способствует восстановлению диэлектрических свойств изоляции в месте повреждения.

Одним из основных преимуществ сетей с компенсацией емкостного тока является также снижение дуговых перенапряжений до 2,4-2,6 U ф (U ф – фазное напряжение сети) при резонансной настройке нейтрального контура сети. С развитием сетей и изменением их конфигурации поддержание резонансной настройки требует нового подхода к автоматизации управления DRG [2].

Значения емкостных токов, при превышении которых требуется компенсация, и условия выбора дугогасительных устройств приведены в [3]. В настоящее время компенсация применяется при токах, значительно меньших, чем рекомендуют ПУЭ и ПТЭ, чтобы повысить эффективность работы электросети.

При существующей тенденции замены кабелей с масляной изоляцией на кабели с изоляцией из XLPE емкость на землю увеличивается, и важность проблемы компенсации емкостного тока постоянно растет. В частности, этот факт отражен в Правилах технической политики ОАО “ФСК ЕЭС” [4], где говорится, что “при новом строительстве, расширении и реконструкции сетей 6-35 кВ должны рассматриваться проектные решения сетей с заземлением нейтрали через дугогасительный дроссель с автоматической компенсацией емкостных токов”.

СХЕМЫ СОЕДИНЕНИЙ ДЛЯ DGR

В принципе, ДГР должен быть установлен в каждой фазе сети (рис. 1). В этом техническом решении катушка, подключенная к фазе, компенсирует емкостной ток замыкания на землю этой фазы.

Рисунок 1: Эквивалентная схема трехфазной сети 6-35 кВ с компенсацией емкостного тока между фазами

Высокая стоимость трехфазной системы компенсации емкостного тока, ее неудобство и технические трудности, связанные с установкой КРУЭ пофазно, привели к наиболее распространенному решению – установке одного КРУЭ в нейтральной сети (рис. 2). Однако для этого требуется четкая нейтральная точка сетки, что не всегда возможно. На рисунке 2 ДГР подключен к сети через специальный трансформатор с нейтралью TN.

Рисунок 2: Диаграмма эквивалентной сети с одним компенсатором

В принципе, можно компенсировать емкостной ток в сети путем изменения индуктивности ДГР или изменения дополнительной емкости C D, установленной параллельно ДГР. Недостатком последнего решения является наличие последовательной цепи, C D емкость – TN индуктивность утечки, которая может вызвать значительные перенапряжения для ДГР, а также трудности в управлении высоковольтными конденсаторными установками. По этой причине в настоящее время используются только реакторы с управляемым гашением дуги.

Емкость DRR в системе рис. 2 должна быть как минимум равна суммарной реактивной мощности фазных емкостей C A, C B, C питающей сети.

Как правило, мощность ДРГ выбирается с учетом перспективного развития сети и возможности компенсации емкостных токов одним дросселем при объединении сегментов шин (СШ) и выходе из строя дросселя другого СШ. В [5] приведен метод расчета мощности и выбора дугогасительных устройств. Многие утверждения в этом документе устарели.

УСТРОЙСТВА НЕЙТРАЛИЗАЦИИ

Трансформаторы, используемые для создания искусственной нейтральной точки с целью подключения к ней DGD, обычно называются формирующими нейтральную точку, заземляющими, связующими или фильтрами нулевой последовательности. Последнее название подчеркивает тот факт, что дроссель создает цепь для протекания токов нейтральной последовательности в сети во время коротких замыканий.

В качестве такого соединительного трансформатора может быть использован любой трехфазный трансформатор подходящей мощности. Первичные обмотки трансформатора должны быть соединены звездой с нейтральной точкой, к которой подключен GDM. Кроме того, вторичные обмотки должны быть соединены в замкнутый треугольник, чтобы обеспечить низкое сопротивление трансформатора токам сети нулевой последовательности.

Низкая устойчивость к токам сети нулевой последовательности также может быть достигнута путем соединения обмоток трансформатора зигзагообразно [6]. Первичная обмотка делится на две равные части, которые соединяются последовательно, напротив одной половины второй фазной обмотки (рис. 3). В результате общее количество витков на фазу в 1,15 раза больше, чем у одной звездообразной обмотки. Однако отсутствие необходимости во вторичной обмотке, которая соединена в замкнутый треугольник, делает это решение экономически оправданным для задачи генерации искусственной нейтрали. Эти трансформаторы известны как фильтры нулевого порядка (NFCF).

Рисунок 3. Схема соединения GDR с EQRF

Если силовые трансформаторы (Т на рис. 4) или вспомогательные трансформаторы имеют подходящее подключение вторичной обмотки, то GDR может быть подключен непосредственно к их нейтральной точке. В этом случае мощность дросселя не должна превышать 7-10% от номинала трансформатора. Маслонаполненные силовые трансформаторы серий TM, TMA и TMG с нейтральной точкой и вторичной обмоткой, соединенной в треугольник (TN на рис. 4), могут использоваться в качестве нейтралеобразующих трансформаторов.

Рисунок 4: Схема подключения ДГР к нейтральной точке сетей 35 кВ и 6-10 кВ с использованием TN

При проектировании системы компенсации емкостного тока важно обратить внимание на влияние сопротивления TN на выбор значений тока DGR [5]. Истинное значение тока реактора может быть рассчитано по формуле:

где I_L – максимальный номинальный ток дросселя;
X_L – это минимальное значение индуктивной реактивности дросселя в заданном диапазоне регулирования;
X_TN – эквивалентное сопротивление TN токам нулевой последовательности.
Последний рассчитывается по формуле:

где U_K, U_NOM и S_NOM – соответственно напряжение неисправности трансформатора (номинальное значение в %) TN, напряжение и номинальная мощность трансформатора.

ДУГОГАСИТЕЛЬНЫЕ РЕАКТОРЫ

Дугогасительные реакторы выпускаются в регулируемом и нерегулируемом исполнении.

Регулируемые дугогасительные реакторы широко используются в распределительных сетях 6-35 кВ. По принципу регулирования ГРМ делятся на ступенчато-регулируемые и ступенчато-регулируемые. К первому типу относятся катушки реакторов типа ZROM, RZDSOM и CEUF (ГДР), эксплуатировавшихся в СССР с 1950-60 гг. В настоящее время реактор такого типа практически недостижим.

Плунжерные реакторы, в которых индуктивность регулируется изменением немагнитного зазора сердечника, и ДГР с подмагничиванием сердечника, в которых изменяются рабочие точки нелинейных магнитных характеристик сердечника и, следовательно, индуктивность реактора, являются ДГР с плавным регулированием.

Попытки избавиться от главного недостатка плунжерных реакторов – наличия механического привода – привели к разработке многих разновидностей ДГР с намагничиванием от внешнего продольного, поперечного и смешанного источника возбуждения. Однако высокая потребляемая мощность, малый диапазон регулирования тока компенсации, наличие высших гармоник в токе рабочей обмотки и сложность автоматического управления сделали этот тип ДГР неконкурентоспособным на рынке электрооборудования. Большинство из этих реакторов демонтированы, а другие постепенно выводятся из эксплуатации.

линейность характеристик управления;
Линейность МАК, отклонение не более 2%;
Процент высших гармоник в токе реактора не более 2;
Коэффициент качества Q не менее 50;
Глубина контроля не менее 3;
возможность дистанционного управления без отключения от сети.

ДГР ДИЗАЙН

Большинство ГРД, используемых в российских электросетях, имеют биполярную и триполярную конструкцию. Двухствольная конструкция типична для понижающих управляющих реакторов и реакторов RUOM. Две половины катушек реактора соединены параллельно. Сигнальная и управляющая обмотки дополнительно намотаны на стержни. Второй предназначен для подключения активного сопротивления для снижения Q-фактора нейтральной петли сети.

Пламенные дугогасительные реакторы имеют в основном трехстержневую конструкцию магнитопровода. Индукционный ток регулируется путем изменения высоты немагнитного зазора в центральном стержне. Для этого центральный стержень разрезается на две части. Существует два способа управления индуктивностью катушки: симметричный, при котором зазор изменяется одновременно в обоих направлениях относительно центральной оси сердечника, и несимметричный, при котором подвижна только одна часть сердечника. В первом случае характеристики управления ДГР более плавные, чем во втором.

Для снижения потерь в катушке и магнитопроводе мощные реакторы серии РЗДПОМ выполнены в виде пятижильных реакторов (четырехлучевая звезда). Самые современные реакторы EGE ASR и ZTC сконструированы по симметричной схеме шестилучевой звезды. Такая конструкция магнитопроводов позволила минимизировать потери в стали, в том числе за счет улучшения дисперсионных потоков в немагнитных зазорах.

DGR PRODUCERS

За исключением России и стран СНГ, плунжерные катушки производятся в пяти странах: Чехии, Австрии, Канаде, Китае и Индии.

В СНГ плунжерные ДГР производят Белэнергоремналадка (Беларусь), ЭЛИЗ (Запорожье, Украина), Электрозавод (Москва), Мосэнерго филиал ЦРМЗ (Москва), ВП НТБЭ (Екатеринбург) и Свердловэлектроремонт (Екатеринбург).

В таблице 1 приведен список производителей и поставщиков бесступенчатых приводов для российской электроэнергетики. Следует отметить, что TRENCH является единственной компанией, поставляющей сухие ЧРП для закрытых подстанций.

Таблица 1: Реакторные генераторы для гашения дуги

Реакторы	EPR	RZDPOM	RUOM	ASR, ZTC	TRENCH
Производитель	“Свердлов Электроремонт”, вице-президент НТБЭ	“Белэнергоремналадка”, “ЭЛИЗ”, Электрозавод, ЦРМЗ “Мосэнерго	РЭТЭ “Энергия”, ОАО	EGE (Чешская Республика), ENERGAN Ltd.	TRENCH (Австрия), НПО “Техносервис-Электро” (Торговец траншеями)
Охлаждение	Масло	Масло	Масло	Масло	Масляное охлаждение, сухое
Версия	Одиночка	Одиночка	Одиночка	Одиночные, комбинированные	Одиночные, комбинированные
Класс напряжения, кВ	6, 10	6, 10, 20, 35	6, 10	6, 10, 20, 35	6, 10, 20, 35
Инспекционный диапазон	8–25	5	10	10	10
Диапазон мощности, кВА	300–820(1520)	120–1520	90–1520	50–8000	100–1000

EGE и TRENCH также предлагают своим клиентам комбинированные дугогасительные устройства, которые состоят из нейтрального трансформатора (NFT) и дугогасительного реактора, установленных в одном маслонаполненном баке. Однако их использование в отечественной практике не соответствует правилам, поскольку в разделе 6.1 Руководства [5] указано, что “включение или отключение трансформаторов, предназначенных для подключения дугогасительных реакторов, допускается только при отключенном дугогасительном реакторе (разъединитель в цепи реактора должен быть отключен)”.

РЕЗЮМЕ

Погружные дроссели в настоящее время являются наиболее перспективным типом выключателей дугового замыкания в сетях 6-35 кВ.

ЛИТЕРАТУРА

Петерсен В. Нейтрализация тока замыкания на землю и подавление дуги замыкания на землю реактором замыкания на землю. Э.Т.З., 1919.
Козлов В.Н., Петров М.И. Дугогасительные катушки и автоматизация их управления // Релейная защита и автоматизация. 2010. № 1.
Технические принципы работы подстанций и электрических сетей в Российской Федерации. Санкт-Петербург: Издательский дом “Деанн”, 2000 г. – 352 с.
Князев В., Боков Г. Техническая политика ФСК. Требования к комплексу распределительных сетей // Новости электротехники. 2006. № 6(42).
Типовая инструкция по компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ (РД 34.20.179). Утвержден Высшим научно-техническим управлением энергетики и электрификации 06.06.1987 г.
Каминский Е.А. Звезда, треугольник, зигзаг. Москва: Энергия, 1973.

© ЗАО “Новости Электротехники”.
Использование материалов, содержащихся на сайте, возможно после получения письменного разрешения редакции.
При цитировании материала гиперссылка на страницу с указанием автора обязательна.

Серийно выпускаемые компанией EGE (Чехия) автоматические масляные дугогасящие реакторы типа ZTC (ASR) с плавным регулированием в диапазоне мощностей от 100 до 2500 кВ на напряжение от 6 до 35 кВ прошли испытания в ОАО “ФСК ЕЭС” на соответствие российским государственным и отраслевым стандартам, условиям применения и дополнительным требованиям заказчика.

Характеристики

Согласно правилам технического использования электрооборудования, противодуговые дроссели применяются в сетях 6-20 кВ с установкой на железобетонных и металлических опорах и во всех сетях выше 35 кВ с током 10 А. Они также используются в сетях без железобетонных и металлических опор при напряжении 6 кВ с током 10 А и 10 кВ с током 20 А.

Иногда допускается использование компенсации емкостной составляющей индуктивной составляющей в сетях 6-10 кВ при токах ниже 10 А. Правила также гласят, что необходимо использовать как минимум 2 дросселя, если ток замыкания на землю превышает 50 A.

Схема подключения ДРГ к понижающей подстанции показана на рисунке 1.12.

Дуговые реакторы

При выборе размеров, количества и расположения дуговых реакторов следует учитывать, что если сеть в определенных режимах может быть разделена на изолированные части, то в каждой части сети должно поддерживаться удовлетворительное регулирование дугового реактора или регулирование должно обеспечиваться регулированием тока дугового реактора. Однако кратковременные режимы, возникающие в результате оперативных переключений на сети, не должны приниматься во внимание.

ДРГ обычно устанавливаются в энергоцентрах, пунктах распределения большой мощности или генераторах, питающих распределительную сеть (Рисунок 1.11). В этом случае вероятность того, что DRG будет работать во время перебоев в подаче электроэнергии, наиболее высока. Установка ГРД на тупиковых подстанциях недопустима [1.12]. Если линии, питающие тупиковую подстанцию, будут отключены, вся сеть останется без компенсации емкостного тока. Даже при отказе одной фазы на этой линии возникнет режим неполной компенсации, сопровождающийся повышением напряжения нейтрали и возможными феррорезонансными перенапряжениями.

Рисунок 1.11. Схемы электропроводки для GDM:

а – на электростанциях; б – на понижающих подстанциях.

При токах короткого замыкания свыше 50 A в целях безопасности рекомендуется использовать как минимум два реактора замыкания на землю [1.13, 1.14].

Необходимая мощность ERC должна быть рассчитана в соответствии с емкостным током сети с учетом ее перспективного развития в ближайшие 10 лет [1.14]:

с учетом небольшой перекомпенсации. При отсутствии данных о развитии сети мощность ДРГ следует определять при увеличенном на 25% емкостном токе сети [1.14].

Необоснованное увеличение емкости ДГР затрудняет выбор разумной степени компенсации; недостаточная емкость ДГР может привести к режимам недостаточной компенсации.

На понижающих подстанциях 35-220/6-20 кВ обмотки НН трансформаторов обычно соединяются в треугольник. В таких случаях ДГР может быть подключен к нейтральной точке вспомогательной низковольтной обмотки, которая обычно соединена звездой. Если невозможно подключить ДГР к вспомогательному трансформатору или если вспомогательный трансформатор отсутствует, ДГР подключается к сети с помощью специально установленного трансформатора. Рекомендуется использовать трансформаторы с обмотками “звезда-треугольник” [1.14], так как в системе “звезда-треугольник” сопротивление замыканию на землю трансформатора (сопротивление нулевой последовательности) в 10 раз выше, чем при фазных КЗ (сопротивление прямой и обратной последовательности), что затрудняет настройку ДГР. Если, тем не менее, для подключения РСК используется трансформатор, соединенный звездой, его номинальная мощность должна как минимум в 4-5 раз превышать номинальную мощность РСК [1.14].

При подключении ДГР через трансформаторы сопоставимой мощности следует помнить, что наличие ДГР в нейтральном проводе трансформатора во время замыкания на землю приведет к дополнительной нагрузке на обмотки, что может привести к недопустимой перегрузке трансформатора. При этом условии допустимая мощность 0_DOP DGR подключен к нейтрали трансформатора мощностью 8_TH0Mпри наибольшей нагрузке на низковольтных шинах 5_nb. задается следующей формулой с учетом допустимого коэффициента перегрузки Ag_{на сайте}:

ДГР должен быть подключен к нейтральному проводу трансформаторов или генераторов с помощью разъединителей [1.14], предназначенных для отключения и повторного включения в случае изменения настроек. Установка этого разъединителя обязательна, поскольку отключение ненагруженного трансформатора с подключенным ДГР может вызвать скачки напряжения в сети. В цепи заземления дросселей должен быть установлен трансформатор тока.

Не допускается подключение ДГР к нулевому проводу трансформаторов, подключенных к шинам через предохранители [1.14]. Если в сети происходит короткое замыкание фазы на землю, предохранитель в этой фазе может перегореть, вызывая опасный режим частичной компенсации фаз.

Схема подключения ДГР к понижающей подстанции показана на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12. Схема подключения ДГР к шинам 6-20 кВ в сети:

1 – заземляющий трансформатор; 2 – ДГР; 3 – Непоследовательный трансформатор тока; ТТ – реле тока

Конструкция ДГР аналогична конструкции масляных трансформаторов: магнитная система с обмоткой помещается в чан, заполненный трансформаторным маслом. ДГР изготавливаются с плавным (РЗДПОМ) или ступенчатым (РЗДПОМ) регулированием индуктивности, что позволяет настроить их на необходимую степень регулирования компенсации в зависимости от схемы работы сети и ее развития.

Ступенчатое регулирование осуществляется на ДРГ, отключенном от сети, путем ручного переключения маховика и выбора одного из пяти возможных ответвлений. Желательно устанавливать такие ДГР на подстанциях с обслуживающим персоналом, чтобы обеспечить возможность их регулировки до необходимого уровня.

Плавное регулирование осуществляется без отключения ДГР от сети (при условии отсутствия замыкания на землю в электрической сети) путем изменения зазора в магнитопроводе с помощью автоматически управляемого электропривода.

ДГР типа РЗДСОМ выпускаются на номинальное напряжение 10 кВ (номинальное напряжение 11/м’ЗВ) мощностью от 190 до 1520 квар, РЗДПОМ – 190-480 квар.

При замыканиях на землю в сетях с ГРД типа РЗДПОМ в нейтральной точке возникают резонансные перенапряжения из-за насыщения ГРД. Этот недостаток устранен в более современных ГРД с секциями с магнитным питанием постоянного тока типа РУОМ (однофазный масляный управляемый реактор) с САНК (автоматическая система управления компенсацией). SANK автоматически выполняет следующие основные функции: определение нормальной работы сети и режима замыкания на землю; измерение емкости сети; выход из режима компенсации емкостного тока в случае замыкания на землю; плавная регулировка проводимости ДГР и ряд других функций.

Практически никакой ток не протекает через ДГР типа RUOM в нормальном режиме работы сети из-за гораздо большей индуктивности ДГР в нормальном режиме работы, чем в режиме замыкания на землю, т.е. режим нейтрали сети практически изолирован. Таким образом, в нормальных режимах работы реактор типа RUOM является ненасыщенным,

РЗДПОМ – заземляющий реактор, система охлаждения – масляное охлаждение с продувкой и естественной циркуляцией масла, с плавным регулированием, однофазное масляное охлаждение.

RZDCOM – заземляющий реактор, система охлаждения – масляное охлаждение с продувкой и естественной циркуляцией масла, однофазное масло со ступенчатым регулированием.

что исключает возможность возникновения резонансных перенапряжений в нейтральном проводнике. При возникновении замыкания на землю SSC изменяет проводимость DGR таким образом, чтобы ток, протекающий через дроссель, соответствовал суммарному емкостному току сети в режиме, предшествующем замыканию на землю, т.е. происходит автоматическая резонансная настройка дросселя.

Выпускаются дуговые дроссели типа РУОМ на напряжение линии 10 кВ емкостью от 190 до 1520 кВ А.

Читайте далее: