Министерство образования и науки Российской Федерации

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

Производство электроэнергии

Методические материалы

для студентов очной формы обучения специальности

140211 - Электроснабжение

Практическое занятие 1

Компенсация емкостного тока замыкания на землю

в сетях 6-10 кВ

(2 часа)

Краснодар

2010

1 Компенсация емкостного тока замыкания на землю в сетях 6-10 кВ

1.1 Компенсация емкостного тока замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью применяется:

а) для уменьшения тока замыкания на землю;

б) для снижения скорости восстановления напряжения на поврежденной фазе после гашения заземляющей дуги;

в) для уменьшения перенапряжений при повторных зажиганиях дуги и создания условий для ее самопогасания.

1.2 Электрическая сеть  совокупность электроустановок для передачи и распределения электрической энергии, состоящая из подстанций, распределительных устройств, токопроводов, воздушных и кабельных линий электропередачи, работающих на определенной территории.

1.3 Компенсация емкостного тока замыкания на землю должна применяться при значениях этого тока в нормальных режимах [1, п. 1.2.16]:

а) в сетях напряжением 3-20 кВ, имеющих железобетонные и металлические опоры на воздушных линиях электропередачи, и во всех сетях напряжением 35 кВ  более 10 А;

б) в сетях, не имеющих железобетонных и металлических опор на воздушных линиях электропередачи:

 более 30 А при напряжении 3-6 кВ;

 более 20 А при напряжении 10 кВ;

 более 15 А при напряжении 15-20 кВ;

в) в схемах генераторного напряжения 6-20 кВ блоков генератор-трансформатор  более 5 А.

1.4 Для компенсации емкостного тока замыкания на землю I_С в нейтраль ге­нераторов или трансформаторов включают дугогасящие реакторы (ДГР), индуктивное сопротивление которых соответствует емкос­тному сопротивлению сети: L = 1/(3С).

Дугогасящие реакторы должны подключаться к нейтралям трансформаторов, генераторов или синхронных компенсаторов через разъединители. В цепи заземления реакторов должен быть установлен трансформатор тока.

1.5 Порядок выбора дугогасящих реакторов:

1) определяют суммарную мощность реакторов из условия пол­ной компенсации:

Q = nI_CU_Ф, (1)

где n  коэффициент, учитывающий развитие сети в ближайшие 10 лет; при

отсутствии сведений о развитии сети следует при­нять n = 1,25;

I_С  емкостной ток замыкания на землю, А;

U_Ф  фазное напряжение сети, кВ.

Суммарный емкостной ток замыкания на землю I_С определяют как сумму емкостных токов замыкания на землю отдельных присоединений:

(2)

где I_C,i  емкостной ток замыкания на землю i-ой линии.

Емкостной ток отдельной линии определяется по формуле:

I_C,i = I_C0,i  l_i, (3)

где I_C0,i  удельный емкостной ток замыкания на землю i-ой линии, А/км;

l_i  длина i-ой линии, км.

2) определяют число реакторов. Если 1_С > 50 А, то для надежности применяют не менее двух реакторов;

3) выбирают единичную мощность и тип реактора для сети данного напряжения;

4) выбирают место подключения реакторов. Рекомендуется ус­танавливать реакторы на узловых подстанциях. В сетях генератор­ного напряжения ДГР устанавливают, как правило, на станциях;

5) выбирают мощности трансформаторов для подсоединения ДГР.

Номинальная мощность трансформатора S_T, кВА, должна быть не менее расчетной мощности реактора Q_ДГР, кВА (квар):

S_T  Q_ДГР. (4)

Для подключения реакторов должны использоваться силовые трансформаторы со схемой соединения обмоток "звезда с выведенной нейтралью  треугольник", так как при схеме звезда  звезда индуктивное сопро­тивление трансформаторов при однофазных замыканиях на зем­лю в 10 раз больше, чем при междуфазных, что затрудняет на­стройку ДГР.

При отсутствии трансформаторов со схемой соединения обмоток "звезда  треугольник" для подключения реакторов допускается использовать ненагруженные трехфазные трансформаторы со схемой соединения обмоток "звезда  звезда". Мощность трансформаторов при этом должна быть не менее чем в четыре раза больше мощности реакторов.

Трансформаторы броневого типа или группы однофазных трансформаторов со схемой соединения обмоток "звезда  звезда" использовать для подключения реакторов недопустимо [2].

Если используется транс­форматор собственных нужд (ТСН) станции или подстанции, то надо учесть максимальную мощность нагрузки S_mах, кВА, и допустимость перегрузки трансформатора на время работы сети с заземленной фазой [3]:

(5)

где k_ПГ  коэффициент допустимой перегрузки ТСН по ГОСТ 14209-85;

S_НОМ  полная номинальная мощность ТСН, кВА.