МIНIСТЕРСТВО ОСВIТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНIВЕРСИТЕТ "ЛЬВIВСЬКА ПОЛIТЕХНIКА"
ВИЗНАЧЕННЯ ПАРАМЕТРІВ ЗДВОЄНОГО РЕАКТОРА
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
до виконання лабораторної роботи № 1
з дисципліни
“Основи електроенергетики та електропостачання ”
для студентів базового напряму 6.0922 “Електромеханіка”
Затверджено на засіданні кафедри “електропостачанняпромислових підприємств, міст та сільського господарства”.
Протокол N ___ від "___"__________ 200 р.
Львів - 2005
Визначення параметрів здвоєного реактора. : Методичні настанови до виконання лабораторної роботи з дисципліни “Основи електроенергетики та електропостачання “ для студентів базового напряму “Електромеханіка”
Укладачі Амброз В.М., ст.викладач
Бучковський Р.В., ст.викладач
Хохулін Б.К., ст.викладач
Відповідальний за випуск: А.А. Маліновський, канд.техн.наук, доц.
Рецензенти: Федишин В.Г., канд.техн.наук, доц.
Климук П.П., канд.техн.наук, доц.
І. МЕТА РОБОТИ
1. Вивчення конструкції та схем включення здвоєного реактора.
2. Визначення параметрів та дослідження режимів роботи здвоєного реактора.
П. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ
Конструктивно здвоєні реактори відрізняються від звичайних реакторів тим, що вони мають додатковий вивід від середини обмотки. Бетонні реактори марки РБС виконуються з алюмінієвими обмотками, провідники якої вкриті кількома шарами кабельного паперу та бавовняного сплетення. Обмотка закріплена на спеціальному каркасі, який певним чином залитий бетоном, за рахунок чого створюються колони. Це дає змогу щільно закріпити витки обмотки, що запобігає зміщенню їх один від одного під дією власної маси, а також під дією електродинамічних зусиль при проходженні струмів короткого замикання. Ізоляція обмотки реактора від заземлених конструкція, а при вертикальному розміщенні котушок і від сусідніх фаз, здійснюється за допомогою фарфорових опорних ізоляторів.
Вітки здвоєного реактора виконуються на однаковий номінальний струм. ІНОМ, а середній вивід - на подвоєний номінальний струм. За номінальний опір здвоєного реактора приймається опір однієї вітки обмотки при відсутності струму в другій вітці:
Хр = Хв = ω*Lв, Ом
., %
де Lв - індуктивність вітки реактора, Гн.
Індуктивності віток в здвоєному реакторі, як правило однакові між собою. При практичному застосуванні здвоєних реакторів на підстанціях джерело живлення приєднується до середньої вітки, а споживачі — до крайніх; на електричних станціях, навпаки, джерела можуть бути приєднані до крайніх точок, а споживачі — до середньої (див.рис.1).
Особливістю здвоєного реактора є наявність магнітного зв"язку між вітками кожної фази, який характеризується величиною взаємної індуктивності М. З врахуванням взаємодії індуктивності втрати напруги у вітках реактора визначаються за формулою
ΔUp = I1* ω*Lв*sinφ - I2* ω*M*sinφ
У звичайному реакторі втрата напруги становить:
ΔUp = I1* ω*Lв*sinφ
Рис. І. Схеми включення здвоєного реактора
Звідси видно, що за рахунок взаємної індукції втрата напруги в здвоєному реакторі в нормальному режимі роботи менша, ніж у звичайному реакторі з таким самим індуктивним опором. При однаковому завантаженні віток реактора в експлуатаційних режимах для кожної вітки створюються однакові умови, і втрата напруги в кожній із них може бути визначена за формулою
ΔUp = (I* ω*Lв - I* ω*M)*sinφ = I* ω*Lв*(1- Кзв)* sinφ
де Кзв - коефіцієнт зв"язку, значення якого визначається за наступною формулою:
Кзв =
Звичайно реактор виконується з коефіцієнтом зв"язку Кзв = 0,4 ÷ 0,6.
Якщо власний індуктивний опір вітки Лв»ш-іл , то з врахуванням коефіцієнта зв"язку К3й можна визначити індуктивний опір вітки реактора за формулою
Цри к. т 0,5 х£ <р 0,5 і втрата напруги в здвоєному реакторі при вказаних вище умовах буде вдвічі менша в порівнянні із звичайним реактором.
При короткому замиканні в одній із віток реактора струм значно; перевищує струм у другій вітці. Ефект струмообмеження визначається при цьому
власним індуктивний опором вітклі тому що вплив взаємного індуктивного опору визначається робочим струмом другої вітки, який лишається незмін-с. ним і невеликим відносно струму короткого замикання, що протікав в прямій вітці. Таким чином,струмообмежуючий опір реактора при короткому замиканні в одній із віток при А^в - 0,5 збільшується приблизно вдвоє у порівнянні із нормальним режимом.
При використанні здвоєного реактора за схемою, показаною на рис. 16. виявляється додаткова Його властивість: при короткому замиканні на виводах генератора Т-2 струм від генератора Г-І протікає по обох вітках реактора в зустрічних напрямках. Взаємна індуктивність при цьому дів узгоджено із власною індуктивністю, і наскрізний опір реактора буде дорівнювати
При^зв = 0,5 величина Хскр'"ЗХв » яка забезпечує значний струмо-обмецуючий ефект, ч
В заступник е/ймах, наприклад, при розрахунках струмів короткого замикання здвоєний :,е:,жтор представляється трипроменевою схемою заміщення /рис. 2/, в якій
гис. <:. І/хема заміщення здвоєного реактора
'Вибір здвоєних реакторів '
Здвоєні реактори вибираються по номінальній напрузі, номінальному струму та індуктивному опору і перевіряються на електродинамічну та термічну стійкість, залишкову напругу, втрату напруги. ,
Вибір по номінальній напрузі полягав в тому, щоб номінальна напруга реактора ІІрнсн відповідала номінальній напрузі установки С^сг ном \ формально повина. виконуватись умова
Вибір по струму в найбільш поширеному випадну застосування здвоєного реактора після силового трансформатора виконується таким чином, щоб номінальний струм вітки був не меншим, ніж 0,676 номінального стру-цу трансформатора. За рахунок цього в післяаварійних режимах найбільше перенавантаження вітки буде в межах 15...20$.
По номінальному реактивному опору здвоєний реактор вибирається за Ловою
Дб Хдол - мінімально допустимий опір, визначений тч умов струмообме-
ження;
%і сн - реально існуючий результуючий опір мережі. Втрати напруги в здвоєному реакторі визначаються за формулою /в %/
де Хрнон - індуктивний опір вітки реактора, %;
Грсзр- ~ робочий /розрахунковий/ струм вітки;
їв ном ~ номінальний струм вітки реактора.
Залишкова напруга на шинах підстанції при короткому замиканні за здвоєний реактором визначають із виразу /в %/
де 1^ , - струм короткого замикання при пошкодженні за віткою реактора.
Ш. ЛАБОРАТОРНА УСТАНОВКА
Модель здвоєного реактора змонтована на ізолюючій панелі із - ^емо-схемою та відповідними зажимами. В склад випробувальної схеми ..^.дять регулювальний трансформатор, модельні навантаження, необхідні вимірювальні прилади.
ІУ. ЗІйСТ РОБОТИ
1. Визначення параметрів віток здвоєного реактора: а/ активного "е; б/ повного 2 є, в/ індуктивного Х§.
2. Визначення наскрізного опору здвоєного реактора: а/ повного 2сьр., б/ індуктивного Хскр-
3. Дослідження режимів роботи здвоєного реактора;
а/ нормальний режим із збалансованим навантаженням;
б/ одноколовий режим;
в/ режим імітації короткого замикання.
У. ВКАЗІВКИ ДО ВИКОНАННЯ РОБОТИ
І. При визначенні опору можна застосувати міст постійного струму або ватметр; для визначення повного опору аітки доцільно використати метод амперметра і вольтметра.
2. При визначенні наскрізного повного опору здвоєного реактора треба застосувати метод амперметра і вольтметра. Індуктивний наскрізний опір визначається розрахунком за формулою
Схема досліду показана на рис. 3.
3. Для дослідження режимів роботи здвоєного реактора необхідно зібрати схему згідно з рис. 4 та зробити необхідні вимірювання:
а/ в нормальному режимі навантаження Н-І та Н-2 підключені; дані вимірювань необхідно порівняти з розрахунковими
б/ в одноколовочу режимі - замкнути Т-І /Т-2 і Т-3 розімкнені/, визначити за допомо^ю вимірювань величину ДІЇв та порівняти із
в/ в режимі імітації короткого замикання /ключ Т-3
замкнути/; порівняти вимір !7вк із
Рис. 3. Схема досліду по визначенню наскрізного опору здвоєного реактора
Рис. 4. Схема дослідженая режимів роботи здвоєного реактора
УІ. ЗМІСТ ЗВІТУ
І. Основні дані про призначення та переваги здвоєних реактррів. Е. Схеми дослідів по змісту роботи.
3. Дані вимірювань.
4. Розрахункові дані.
5. Порівняння даних розрахунків та вимірювань.
УІ. КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
І. Які переваги перед звичайними реакторами мають здвоєні реактори?
2. Як визначається втрата напруги на здвоєному реакторі?
3. По яких схемах включаються здвоєні реактори?
4. Наведіть застулну схему здвоєного реактора.
5. Якими параметрами характеризуються здвоєні реактори?
6. По яких параметрах вибираються здвоєні реактори?
7. Наведіть схему досліду та необхідні формули по визначенню наскрізного опору здвоєного реактора1
8. Як впливає здвоєний реактор на струм короткого замикання в різних схемах включення?
Список_літератури
І. Рожкова Л.Д., Козулин Б.С. Злеятрооборудование етанций й подстан-ций. - М.: Знергия, 1980.
2, Справочник по алектроснабжению промшшенннх предприятий / Под ред. А.А.Федорова й Б.Т.Сербиновского. –
М.; Знєргия, 1973