Amikor kiválasztja a vezérlő berendezések, védelem és csatlakozó áramkörök és kapcsoló tervek figyelembe veszik a várható értékeit zárlati (t.k.z.), amely eredhet mechanikai és termikus sérülés a telepítés.

Rövidzárlati áram (ISC) nem biztosított az úgynevezett minden normális üzemmódban az elektromos áramkört a fázisok közötti, és a rendszerek olyan földelt semleges pont (semleges) - is a lezárás közötti fázis és nulla vezeték vagy a föld. Földeletlen, semleges helyzetben lévő készülékeknél az egyik fázis földelés nélküli lezárása nem rövidzárlat.

Láncokban egyenáram rövidzárlat a pólusok vagy a pólus és a föld között.

Az 5.7 ábra egy háromfázisú négyvezetékes hálózatban rövidzárlatos feszültségeket mutat 1000 V-ig.

Ábra. 5.7. Az áramok és feszültségek rövidzárlatai és vektordiagramjai: a -háromfázisú rövidzárlat; b -kétfázisú rövidzárlat; in -egyfázisú rövidzárlat;

R3 - a földelő eszköz elterjedésének ellenállása

Rövidzárlat a személyzet nem megfelelő működésének, valamint a szigetelés károsodásának vagy természetes kopásának és szakadásának következményei. szigetelés megsemmisítése (bontás) okozhat túlfeszültség eredő, ha villámlás sorban vagy közel hozzá, és szintén feszültség az elektromos rezonancia jelenségek. A szigetelés viselése természetes folyamat, amely a hőmérsékleti ingadozások és az abnormális körülmények közötti túlmelegedés következtében alakul ki. Szigetelés öregedés is hátrányosan befolyásolja szennyező gőzök reaktív vegyületek, mint például az ammónia, kénvegyületek, füst az ipari üzemek, tengeri levegő, stb madarak okozhat légúti rövidzárlatot, állatok, és az alállomások - .. Patkányok és egyéb rágcsálók és állatok.

A rövidzárlati áramok nagy értékeket érhetnek el, és súlyos túlmelegedést okozhatnak a generátorok, transzformátorok, motorok, vezetékek stb. a pillanatnyi áram hatása merülhetnek időpontját követően egy rövidzárlat, ami okozhat jelentős dinamikus erőket az elemeket a telepítés, és vezet a mechanikai hiba a tekercsek a transzformátorok, a gumiabroncsok, valamint a szigetelők. Természetesen rövidzárlat esetén a normál tápegység megszakad.

A leggyakoribb rövidzárlatok a felsõvezetékeken, majd kábelhálózatokban, ritkábban - a transzformátor alállomásokon és az erõmûvek kapcsolószekrényében jelentkeznek. Abban az esetben, rövidzárlat mód és az esemény zárlati áramok az egyik ág (feeder) áramforrás (transzformátorállomás vagy teljesítmény) a tápfeszültség csökkenése és a gumiabroncs. Ezért a feszültség csökken a fogyasztókhoz is, akik a forrásból más ágakhoz kapcsolódnak.

A rövidzárlatok veszélyes következményeinek elkerülése érdekében relévédelemt alkalmaznak, biztosítékokat telepítenek, amelyek biztosítják a szakasz rövidzárlatos rövidzárlását. És hogy számos fogyasztó fenntartja a stabil feszültséget a generátorokon, az automatikus gerjesztésszabályozást alkalmazzák. Az áram erőssége egyfázisú zárlat mindig kevesebb, mint két vagy három fázisú, mert ebben az esetben táplálkozik rövidzárlat fázis feszültség és az ellenállás ezen áramkörben nagyobb, mert a földzárlat áramkör ellenállás kenhető földelő eszköz lehet építeni (ábra. 5.7 a).

mert a megfelelő választás és a védőberendezés beállításainak képesnek kell lenniük a rövidzárlati áramok kiszámítására. Figyelembe kell venni, hogy a zárás pillanatában gyorsan növekszik és 0,01 után aeléri a sokkértéket, majd némileg csökken az úgynevezett egyensúlyi értékhez, 4 ... 5-ig a. A megfelelően beállított vezérlőberendezésnek rövidzárlat nélkül, 0,2 ... 0,3-ig le kell zárnia az áramkört a a lezárás kezdetétől. Ellenkező esetben a rövidzárlati áramok megsemmisítő hatásai fordulhatnak elő. [ 3, 162-164].

zárás- ez véletlen vagy szándékos, és nem szándékozik a villamos berendezés különböző pontjainak elektromos csatlakozásának normál működésével egymás között vagy a talajon.

Rövidzárlat (rövidzárlat) – ez az áramkör, amelynél az elektromos áramot az ágak mellett a telephelyek bezárását, meredeken emelkedett, meghaladta a maximálisan megengedett áram folyamatos működést.

Ha a hiba helye mellett elhelyezkedő ágakban lévő áram nem lépi túl a megengedhető értékeket záráskor, akkor ez a rövidzárlat nem rövid. Ezt "bezárásnak" kell nevezni, a "rövid" előtag nélkül. Néha egy ilyen lezárást "egyszerű bezárásnak" neveznek. A hibák zárt fázisainak száma: háromfázisú, kétfázisú, kétfázisú rövidzárlat a földön és egyfázisú rövidzárlat a földön.

A háromfázisú hibákat K (3) vagy "ABC" jelöli. Háromfázisú rövidzárlat esetén mindhárom fázis rövid időn belül vagy egy elektromos íven keresztül záródik egymás között. Megnevezés elektromos áramkörök a 4.1 ábrán látható: a) egy háromfázisú kép esetében, és b) egysoros kép esetében

4.1 ábra - Háromfázisú rövidzárlat az elektromos áramkörökön

A kétfázisú hibákat K (2) jelölik. A zárt fázisok kombinációjától függően háromféle "AB", "VS" és "CA" lehet. A diagramok jelölése a 3.2. Ábrán látható.

A a)

4.2. Ábra - Áramkörök kétfázisú rövidzárlatának képe

A kétfázisú hibákat a földön K (1,1) jelöli. A zárt fázisok kombinációjától függően háromféle "ABO", "VSO" és "SAO" lehet.

C vagy K (1,1)

4.3. Ábra - A kétfázisú rövidzárlat képe a földön az elektromos áramkörökben

Az egyfázisú hibákat a földön K (1) jelöli. . A zárt fázisok kombinációjától függően háromféle "AO", "VO" és "SO" lehet.

C vagy K (1)

4.4. Ábra - Az áramkörök egyfázisú földzárlatának képe

Bonyolult rendszerekben, valamint helyettesítési sémákban a hiba pontok helyét egy pont jelzi. Például

vagy a hiba típusának megadása nélkül

A háromfázisú hiba szimmetrikus. Minden más típusú hiba aszimmetrikus. Háromfázisú rövidzárlat a földön nem tekinthető különállónak, mivel nem különbözik a háromfázisú hibától a talaj nélkül.

Az egyfázisú és a kétfázisú rövidzárlat a földön csak olyan hálózatokban lehet, amelyeknek homályos vagy ténylegesen földelt semlegesek. Hálózatokban elszigetelt semleges egyfázisú rövidzárlat a földön az úgynevezett "egyszerű bezárás".

Ha a hibák helyén elektromos ív vagy külső tárgyak vannak, pl. Faágak, átviteli vonal stb., Akkor ezt a hibát nevezzük rövidzárlat a tranziens ellenálláson keresztül.

Ha a hiba helyén nincs tranziens ellenállás, akkor A K3 metál.

A hibák fő okai:

1. A szigetelés károsodása (a szigetelés elöregedése, külső tárgyak károsodása, elektromos leállások stb.).

2. Külső (külső) objektumokon keresztül történő lezárás (például egy fa révén).

3. Személyi hibák (például nem távolították el a szerszámot a javítás után, elfelejtették eltávolítani a földelést stb.);

4. A környezet hatása (ütköző vezetékek erős szélben, esőben, jegesedésben stb.).

Előadás 4. Rövidzárok áramellátó rendszerekben

Alapvető információk a rövidzárlatokról. Rövidzárlatok, amelyek a elektromos hálózatok, gépek és készülékek nagy változatosságúak, mind a megjelenésükben, mind a károsodás természetében. Rövidzárlat (SC) bekövetkezhetnek bontás vagy Kitörés szigetelés, törött vezeték, tévedések a személyzeti (befogadás a föld alatt feszültségű készülékek, szakaszolókapcsolók ki terhelés alatt) és egyéb okok miatt. A legtöbb esetben villamos ív keletkezik a hibák helyén, amelynek termikus hatása a jelenleg hordozható alkatrészek, szigetelők és elektromos készülékek. Ezzel párhuzamosan, a hálózat csatlakoztatva, és a sérülés helyén, van egy mély alatti feszültség, ami oda vezethet, hogy zavar és megáll motorok párhuzamos működése a generátorok. A számolás egyszerűsítése és viselkedésének elemzését az átmosás során az egyes sérülések megszűnt tényező nem befolyásolja jelentősen az értékek árammal és feszültséggel. Különösen, ez általában nem veszik figyelembe kiszámításakor az átmenet ellenállás helyén CG és az összes károk tekinthetők azonnali (vagy, mondjuk, a „vak”, vagy „fémes”) vegyület fázis egymással, vagy a földön (hálózati földelt semleges) . A mágnesezési áramokat nem veszik figyelembe erőátalakítók és 330 kV-ig terjedő erőátviteli vonalak kapacitív áramát. Mindhárom fázis rezisztenciája ugyanaz. A hibák fő típusait a 4.1 ábrán mutatjuk be.

4.1 ábra - A rövidzárlatok fő típusai:

a - háromfázisú; b - kétfázisú;  kétfázisú a földön; g - egyfázisú

Fázis-fázisú rövidzárlat - kétfázisú és háromfázisú - mind földelt, mind elszigetelt semleges hálózatokban. Az egyfázisú hibák csak földelt semleges hálózatokban fordulhatnak elő. A fő oka a kárt okozzanak a távvezetékek átfedő szigetelés során zivatarok, korbácsolás és töréseket vezetékek jeges, porzó, átfedő szigetelés ürülék a madarak, a szennyezett átfedés és hidratált szigetelés, az emberi hibák, stb .. Háromfázisú rövidzárlat. A szimmetrikus háromfázisú rövidzárlat a számítás és elemzés legegyszerűbb típusa. Ezt az jellemzi, hogy az összes fázis áramának és feszültsége mind a hiba helyén, mind a hálózat bármely pontján egyenlő értékű:

A háromfázisú rövidzárlatú áramok és feszültségek vektordiagramját a 4.2 ábra mutatja. Mivel ez a rendszer szimmetrikus, a hiba folyó áram minden fázis elmarad az EMF létrehozza ugyanabban a szögben (φ n), által meghatározott kapcsolatban az aktív és a reaktív impedancia rövidzárlat:

110 kV-os vonalak esetén ez a szög 60-78 °; 220 kV (egy fázisú vezeték) - 73-82 °; 330 kV (két vezeték fázisban) - 80-85 °; 500 kV (három fázis egy fázisban) - 84-87 °; 750 kV (négy fázis a fázisban) - 86-88 ° ( nagy értékeket a szög nagy keresztmetszetű vezetékeknek felel meg). A hiba helyén a feszültség nulla, és a hálózat bármely más pontján meghatározható, amint azt a 4.2. Ábra mutatja. B. Mivel minden fázis és fázis fázis feszültség ponton háromfázisú rövidzárlat nulla, és pont távol a hiba pozícióját egy rövid távolságra, illetve mértékük elhanyagolható. Megtekintett fajta sérülés legnagyobb veszélyt a villamosenergia-rendszer mind a teljesítmény, stabilitás párhuzamos működés és terhelési egységek.

4.2 ábra - Háromfázisú rövidzárlat;

a - számítási séma; b - a hiba helyén áramok és feszültségek diagramja; c a vektordiagram a hálózati közbenső pontokban a feszültségek meghatározására.

Kétfázisú rövidzárlat. Kétfázisú rövidzárlat esetén a különböző fázisok áramai és feszültségei nem azonosak. Tekintsük a kétfázisú rövidzárlatra jellemző áramok és feszültségek kapcsolatait a B és C fázisok között (4.3. Ábra).

4.3. Ábra - Kétfázisú rövidzárlat a B és C fázisok között.

a - áram és feszültség vektordiagramja; b - hálózati diagram

A hibás fázisokban és a hiba helyén ugyanazok az áramok áthaladnak, és a sértetlen fázisban hiányzik a hibaáram

között fázisú feszültség (U bc) a hiba helyén nulla, és a fázisfeszültség

Csakúgy, mint a háromfázisú zárlati áramok áramlik a sérült fázisokat lag létrehozásával a forrás feszültség (ebben az esetben a forrás feszültség E bc, vagy egy párhuzamos vektor U bc) egy szöget φ k, által meghatározott kapcsolatban az aktív és a reaktív áramköri ellenállások. A hibahelyzet megfelelő vektordiagramjait a 4.3. Ábrán mutatjuk be, a. Mivel a távolság a helyét hiba fázisfeszültségek UB, U S és vonali feszültség U ac növekedni fog, ahogy ábrán látható 4.3, és a szaggatott vonalak a pont n. Ami befolyásolja a stabilitást a párhuzamos üzemeltetése a generátorok és a munka motorok tekinthető fajta sérülés sokkal kevésbé veszélyes, mint egy háromfázisú rövidzárlat. Kétfázisú földzárlat a hálózatban, földelt semleges. Az elszigetelt semleges hálózatok ilyen típusú károsodása gyakorlatilag nem különbözik a kétfázisú rövidzárlattól. Aktualitások tompított helyett RS és az ágak ennek a körnek, valamint fázis feszültségek különböző pontjain a hálózat azonos jelentésű, mint a kétfázisú hibája. A földelt semleges hálózatok esetében a kétfázisú rövidzárlat a földhöz sokkal veszélyesebb, mint egy kétfázisú rövidzárlat. Ez azzal magyarázható, jelentős csökkenést az interfázis feszültség hibahely, mivel az egyik vonali feszültséget nullára csökken, és a másik két - fázisú feszültség értékre fázisú intakt (4.4 ábra). Az ilyen típusú hibáknál a hibák helyén áramok és feszültségek aránya a következő:

Egyfázisú rövidzárlat földelt semleges hálózatban. Az egyfázisú hibák csak földelt semleges hálózatokban fordulhatnak elő. Vektordiagramok áramokat és feszültségeket helyett a egyfázisú RS fázis ábrán látható 4.5, egy meghatározó képlet közöttük a kapcsolatokat az alábbiakban adjuk meg:

Egyfázisú hibák, csökkenése kíséri nullára a hiba helyét csak egy fázis feszültség jelen kevésbé veszélyes a működését a teljesítménye, mint a vonali hibák a fentiekben tárgyaltuk.

irodalom1oнн, 2 осн. Tesztkérdések:1. Melyek a rövidzárlat típusai? 2. Egyetlen fázisú rövidzárlat a földre. 3. Egy kétfázisú rövidzárlatot mutasson ki a földre.

Előadás 5. Rendellenes működési módok az energiaellátó rendszerekben Egyfázisú földzárlat egy elszigetelt semleges hálózatban. A hálózatokhoz alacsony áram földzárlat, amelyek magukban foglalják a hálózati 3-35 kV-os működő elszigetelt semleges vagy semleges keresztül földre kvencselés reaktorban áramkör a földre az egyik fázis kíséri sokkal alacsonyabb áramok, mint a rövidzárlati áramok. Amikor egy földzárlat fázis a fázis feszültség a hibás fázis (Ua 5.1 ábrán látható, a) a földhöz képest nullává válik, és a feszültség Ub intakt fázisokat emelkedni és UC 1,73-szor, és fázis-fázis vált egyenlő (UV (1) és az USA-ban (1 ) az 5.1. ábrán, b)

5.1 ábra - Egyfázisú földzárlat az A fázisban alacsony földzárlati áramú hálózatban (elszigetelt semleges)

Az intézkedés alapján a stressz és UV UC áthalad a sérülés I áram számára, hogy lezárja a dobozt ép fázisok B és C. A kapacitás a hibás fázis áramkör söntöli helyen, és ezért, a jelenlegi nem megy át rajta. Az áram értékét a földi hiba helyén a következő kifejezés határozza meg:

ahol -X Σ a földzárlat áramkör teljes ellenállása. Mivel a generátorok, transzformátorok és kábelvezetékek aktív és induktív ellenállása sokkal kisebb, mint a hálózat kapacitív ellenállása, elhanyagolhatóak,

ahol: f - a hálózat frekvenciája 50 Hz;

C a hálózat egy fázisának a földhöz viszonyított kapacitása.

Mivel az A fázis földzárva van, a B és C fázis- és fázisfeszültségek egyenértékűek a fázis-feszültség feszültségével, és 60 ° -os szögben vannak eltolva, majd

Ennek eredményeképpen,

A hálózat kapacitását elsősorban a csatlakoztatott vonalak hossza határozza meg, míg a generátorok és transzformátorok tekercseléséhez viszonyítva a kapacitások viszonylag kicsiek. A kapacitív áram (A / km) kiszámításához, amely akkor következik be, amikor a földzárás el van választva egy elszigetelt semleges hálózatban, a következő kifejezések használhatók az áram meghatározására 1 km kábelvonal:

a 6 kV-os vonalhoz

a 10 kV-os vonal esetében,

ahol S a kábel keresztmetszete, mm 2; Uom a kábel névleges fázis-fázisú feszültsége, kV. mert felsővezetékek a következőket specifikus értékeket Kapacitív áramok: 6 kV - 0,015 A / km; 10 kV - 0,025 A / km; 35 kV - 0,1 A / km. Az elszigetelt semleges hálózatok esetében megengedhető, hogy működjenek együtt kapacitív áramok földküszöbértékek nem haladják meg a 20A, 15A, 10A értéket a 6kV, 10kV, 35kV hálózat esetében. A vasbeton tartókkal ellátott vezetékek esetében, a feszültségszinttől függetlenül, a földzárlati áramnak legfeljebb 10 A-nak kell lennie. Erre azért van szükség, hogy megakadályozza a tartó vas erősítésének károsodását egy hosszú folyású földzárlati árammal. A földzárlati áram csökkentése érdekében speciális kompenzáló eszközöket alkalmaznak - az ívpróba tekercseket, amelyek a transzformátorok vagy a generátorok és a föld közötti nullpontok közé vannak kapcsolva. Az ívpróba-tekercs beállításától függően a földzárlati áram nullára vagy kisebb maradványértékre csökken. Mivel az áram a földzárlat kicsi értékeket, és minden fázis feszültségek változatlan marad (5.1 ábra), egyfázisú földzárlat nem jelent közvetlen veszélyt a fogyasztók számára. Az ilyen károsodástól való védelem általában a jelen működik. Azonban a hosszú távú működés hálózat földelt fázisban nem kívánatos, mindaddig, amíg az áram folyását a hiba pont a felszínen, valamint a nagyobb 1,73-szor sértetlen fázisokat képest földre feszültség vezethet bontása, illetve sérülése izolálásuk és a megjelenése egy kétfázisú zárlati. Ezért a munka hálózat engedélyezett földelt egyik fázis csak 2 órán át. Ez idő alatt a kezelőszemélyzet át jelzőkészülékek kell találnia, és hogy a sérült terület az áramkör. Egy másik fázis elkülönítésének lebomlása a vonal más részében, vagy általában egy másik vonalon vagy buszon következhet be. Az ilyen lezárást kettős földzárlatnak nevezik. Ez rövidzárlat, az áram áthalad az út egy részében a hibákon és a talajon keresztül. Ebben az esetben elvileg elegendő csak egy földzárlat helyének letiltása, amely után a hálózat változatlan marad. Amikor semleges tengely földelési ellenálláson keresztül (gyakran ellenállások teljes ellenállása 100 ohm), helyett RS végbe aktív áram, amelynek amplitúdója határozza szinte csak az ellenállást az ellenállás:

A 10kV hálózat, ez a jelenlegi körülbelül 60 amper, hogy a hálózat 6 kV-os - 36 A. Az ilyen áramkört kell kapcsolni a károk megelőzése. Az elszigetelt semleges hálózatok, takarmány Tőzeg és mobil gépek, biztonsága érdekében a személyzet körülmények elleni védelem földzárlat végezzük az intézkedés az utazás. Jelenleg úgy a kérdést, hogy kihúzza a földzárlat elszigetelt semleges hálózatok az egyenesek egy lakott területen, mint egy közelítés a törött vezetékek veszélyes lehet az emberre. Egyéb abnormális eszközök. A túlterhelés a névleges érték fölötti áram növekedésével okozott. A berendezés korlátlan ideig megengedett áramának maximális értékét a névleges értéknek nevezik. Ha a berendezésen áthaladó áram meghaladja névleges értékAztán, ami a további felszabaduló hő által hőmérséklet és a hőszigetelés alatti részek bizonyos idő meghaladja a határértéket, ami gyorsított öregedés a szigetelés és a feszültség alatt álló részek. A nagy áramerősség áthaladásához megengedett idő td értéke attól függ. A függvény jellege, amelyet a berendezés kialakítása és a szigetelőanyagok típusa határoz meg, az 5.2. Ábrán látható. A felszabaduló hőmennyiséget az áram négyzete határozza meg, és ezért a fűtés jelentősen növekszik az áramerősség növelésével. A túláram oka lehet a terhelés növekedése vagy a védett elemen kívüli hiba megjelenése (külső hiba). A készülékek károsodásának elkerülése miatt túlterhelés kell venni, hogy a kirakodás vagy letiltása időn belül t d.

5.2 ábra - A túlterhelés megengedett időtartamának függvénye az aktuális értéknél t d = f (I) (I nom - névleges áram berendezés).

Megnövelt feszültség. Általában a transzformátorokon, generátorokon és vonalakon történik nagyfeszültségű és továbbíthatók az elosztó hálózatokba. Az elosztó hálózatok vannak további oka a megnövekedett feszültség: hibás működése fokozatkapcsoló, befolyása a kapacitív kompenzáció a hirtelen terhelésleválasztás. Bizonyos esetekben ennek a feszültségnek a nagysága veszélyes lehet a berendezés számára: elektronikus eszközök, háztartási készülékek, motorok és transzformátorok. Például az izzólámpák esetében, ha a névleges feszültségen 5% -kal növeli a feszültséget, a lámpák élettartamát felére csökkentik. A jelenlegi szabályozás megköveteli az ilyen módok elleni védelmet a kapacitív kompenzációs eszközök (BSC) ellen. feszültségcsökkenés. Különösen veszélyes az elektromos motorok számára, amelyek a szükséges nyomaték megtartása érdekében növelik az áramfelvételt, ami az aktuális túlterheléshez és meghibásodáshoz vezet. Amikor a feszültség csökken, az izzólámpák fénykibocsátása meredeken csökken. A feszültségcsökkenés elleni védelmet általában olyan ipari hálózatokban használják, amelyek elektromos motorokat, különösen szinkronokat szállítanak, valamint az erőművek elektromos hálózatait. Kétfázisú üzemmód. Ez akkor fordul elő, ha a fázis megszakad az ellátási hálózatban. A motorok akkor működhetnek, ha a motor által kifejlesztett nyomaték elégséges vagy leáll. Mindkét esetben az áram meredeken emelkedik, ami a motor túlterhelését és meghibásodását eredményezi. Ezért nagyon gyakran a motorok külön védelmet nyújtanak a működésből két fázisból (fáziskimaradás). A túlterhelés megakadályozása érdekében a kioldó funkcióval járó túlterhelés elleni védelmet kell alkalmazni, ezt a védelmet legalább két fázisban kell elvégezni, így a védelem nem kapcsolódik a szakadt fázishoz.

irodalom1oнн, 2 осн.

Tesztkérdések:1. Egyetlen fázisú földzárlat kiírása egy alacsony földzárlati áramú hálózatban. 2. Mi a berendezés túlterhelése? 3. Feltárja a feszültség emelkedését és leesését.