Главная страница Случайная страница
Разделы сайта
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Задача 1. В трехфазной системе с изолированной нейтралью произошло короткое замыкание одной фазы на землю.
|
|
В трехфазной системе с изолированной нейтралью произошло короткое замыкание одной фазы на землю.
Известно: номинальное напряжение сети Uн, сечение проводов S (провод круглого сечения), средняя высота подвеса проводов над землей h, длина линии электропередачи l.
Требуется определить:
1. Величину тока однофазного короткого замыкания на землю.
2. Величину индуктивности дугогасящей катушки, выбираемой из условия идеальной компенсации тока замыкания на землю и пояснить достоинства и недостатки использования дугогасящих катушек.
3. Реактивную мощность дугогасящей катушки.
4. Величину возникшего перенапряжения на фазах трансформатора и его кратность по отношению к номинальному фазному напряжению, используя для этой цели векторную диаграмму при однофазном коротком замыкании на землю.
При расчете режим короткого замыкания следует считать установившимся.
Исходные данные приведены в табл. 1.
Таблица 1
Параметры линии электропередачи
| Номер варианта | Последняя цифра | Предпоследняя цифра | ||
| h м | S мм2 | l км | Uн кВ | |
Методические указания к решению задачи 1
Система с изолированной нейтралью - это система, в которой нейтрали трансформаторов не имеют глухого соединения с землей. В России с таким режимом работают электроустановки напряжением 6, 10 и 35 кВ.
В случае нарушения изоляции между фазой и землей проходит замыкание на землю, сопровождающиеся изменением напряжением на фазах и нейтрали. Система при этом может продолжать работать, так как ток замыкания на землю в такой системе невелик и равен
где С0 - емкость фазы линии на единицу длины по отношению к земле;
l - длина линии.
При этом емкость С0 фазы воздушной линии на единицу может быть определена по формуле
где h - высота провода над землей;
r - радиус провода;
ε 0 - диэлектрическая постоянная, равная 8, 85.10-12 Ф/м.
Горящая в месте замыкания дуга может перекинуться на соседние провода и перейти в межфазное короткое замыкание, при котором токи значительно превышают рабочие значения, и привести к пробою ослабленной изоляции в любом месте системы.
| Рис. 1 Схема трехфазной системы с дугогасящим реактором |
Для гашения дуги однофазного замыкания на землю чаще всего применяется дугогасящая катушка, которую включают между нейтральной точкой трансформатора и землей (рис. 1).
На рис. 1 показаны емкостные токи i1 и i2 протекающие в фазах системы, ток короткого замыкания на землю i3 и ток, проходящий по катушке iL
| Рис. 2.Векторная диаграмма напряжений и токов |
Из векторной диаграммы (рис. 2) видно, что ток замыкания на землю определяется суммой двух емкостных токов, сдвинутых по фазе на 60°. Для гашения дуги необходимо, чтобы ток в месте замыкания на землю был равен нулю. Этого можно достичь, если включить в нейтраль индуктивность такой величины, чтобы ток, протекающий через нее, был равен по модулю и сдвинут по фазе на 180° относительно тока, протекающего в месте замыкания на землю. Такой индуктивностью и является дугогасящая катушка.
Если будет иметь место равенство
тогда
где C11 - частичная емкость исправного (первого) провода;
U10 - фазное напряжение;
L - индуктивность дугогасящей катушки.
Таким образом, условие идеальной настройки катушки будет
|
|