2tom071

3. APARATY ELEKTRYCZNE 144

przeskoku fazy zdrowej względem znamionowego napięcia fazowego w przypadku doziemienia przewodu innej fazy; T— współczynnik dopuszczalnych przepięć długotrwałych w stosunku do napięcia U_c.

Warto wspomnieć, że dla sieci z izolowanym punktem neutralnym fc_v = _v/3~, dla skutecznie uziemionego k_N = 1,4, dla uziemionego poprzez rezystor lub dławik — wartości pośrednie.

Przykład zależności T—f(t) podano na rys. 3.56. Współczynnik T można przyjmować jako > 1, gdy jest znany czas trwania zwarcia doziemnego.

3.9. Dławiki stosowane w elektroenergetyce

Dławiki są aparatami przeznaczonymi do ograniczania wartości prądów w obwodach elektrycznych. W elektroenergetyce są stosowane dławiki powietrzne. Nie mają one rdzenia ferromagnetycznego ani konstrukcji stalowych, dzięki czemu ich rcaktancja jest niezależna od wartości prądu przezeń płynącego. Dławiki te są wykonywane w postaci zwojnic, najczęściej z przewodnika aluminiowego o znacznym przekroju: dlatego też ich rezystancja jest niewielka w' stosunku do ich rcaktancji.

Najbardziej znane i rozpowszechnione są dławiki przeciwzwarćiowe, służące do zmniejszenia wartości prądów zwarciowych. Im większa jest reaktancja dławika, tym skuteczniej są ograniczone prądy zwarciowe i tym mniej zmienia się napięcie w sieci przed dławikiem. W warunkach pracy normalnej spadek napięcia na dławiku obniża nieznacznie napięcie w sieci. Ma to jednak niewielkie znaczenie wobec korzyści jakie daje zastosowany dławik podczas zwarcia. Przy zwarciach za dławikiem na szynach zbiorczych w systemie napięcie jest bardziej stabilne, co pozwala uniknąć poważniejszych zakłóceń w pracy zarówno układu energetycznego, jak i zasilanych odbiorów.

Ograniczenia prądów zwarciowych przez dławiki — urządzenia stosunkowo proste, tanie i niezawodne — umożliwia stosowanie aparatury rozdzielczej o mniejszej wytrzymałości zwarciowej oraz mniejszej zdolności wyłączania prądów zwarciowych. Obserwując jednak tendencje rozwojowe systemów energetycznych, w których moce wytwarzane, przesyłane i przetwarzane są coraz większe, można postawić tezę, że rola dławików przeciwzwarciowych będzie coraz mniejsza. Wynika to z faktu, że zwiększanie parametrów wytrzymałości zwarciowej i zwarciowej zdolności łączenia aparatów przy obecnie stosowanych rozwiązaniach nie stanowi problemu technicznego i ekonomicznego.

Wielkością charakteryzującą dławiki (ich skuteczność działania) jest procentowy spadek napięcia, zwany także napięciem zwarcia dławika. Ze względów ekonomicznych dławiki przeciwzwarćiowe są budowane na napięcia do 30 kV o procentowym spadku napięcia w granicach 4—10%. Obecnie w Polsce dławiki przeciwzwarćiowe nic są produkowane. W sporadycznych przypadkach importuje się je z Węgier, głównie dla sieci przemysłowych. Są one wykonywane w postaci zwojnic, których zwoje ułożone w warstwy jedna nad drugą, są powiązane słupkami betonowymi. Dławiki takie umieszczane obok siebie lub jeden na drugim są istalowane w poszczególnych fazach na odpowiednich izolatorach wsporczych.

Dławiki są również stosowane w elektroenergetyce w układach kompensacji mocy biernej. Klasycznym i najbardziej rozpowszechnionym jest układ z wielostopniową baterią kondensatorów, których stopnie są załączane lub wyłączane z sieci w zależności od poboru mocy biernej. W układzie tym czasami zachodzi konieczność instalowania tzw. dławików tłumiących pomiędzy podstawową baterią kondensatorów a członami stopni tej baterii. Są one używane w celu ograniczenia prądów w stanach przejściowych podczas załączania członów baterii.

Drugim układem do kompensacji mocy biernej jest układ tzw. kompensacji nadążnej (szybkiej). Konieczność jego stosowania pojawiła się wraz z wprowadzeniem przekształtników tyrystorowych do zasilania urządzeń elektrycznych (silników prądu stałego)

0    dużych mocach (hutnictwo). Stosuje się tam dławiki w następujących rozwiązaniach: __w filtrach wyższych harmonicznych (szeregowe układy rezonansowe LC), eliminujących zakłóceniowy wpływ przekształtników tyrystorowych na sieć elektryczną;

_ w kompensatorach sterowanych przekształtnikami tyrystorowymi, zapobiegających

ewentualnemu chwilowemu „przekompensowaniu” sieci przez moc pojemnościową filtrów wyższych harmonicznych.

Kolejne zastosowanie dławików to układy laboratoryjne, w których służą one do nastawiania wymaganych wartości wielkości probierczych. Są one zwykle projektowane

1    wykonywane jednostkowo dla każdego specyficznego przypadku.

3.10. Kondensatory

3.10.1. Podział i budowa

Kondensatory znajdują szerokie zastosowanie w elektroenergetyce. Mogą być używane do:

—    poprawy współczynnika mocy (kompensacji mocy biernej);

—    kompensacji reaktancji indukcyjnej linii przesyłowych i regulacji napięcia;

—    sprzęgania urządzeń łączności w.cz. z liniami przesyłowymi elektroenergetycznymi;

—    dzielników napięcia;

—    kompensacji mocy biernej, symetryzacji urządzeń i generacji mocy w.cz. w urządzeniach elektrotermicznych;

—    filtrów napięcia przemiennego i stałego;

—    układów pomiarowych;

—    wytwarzania impulsów;

rozruchu i pracy silników indukcyjnych;

komutacji, tłumienia, filtracji napięcia w silnoprądowej technice półprzewodnikowej; ochrony przeciwprzcpięciowej.

Kondensatory można podzielić następująco:

a)    ze względu na rodzaj napięcia rozróżnia się kondensatory:

— napięć stałych;

napięć przemiennych 50 Hz, 60 Hz lub zwiększonej częstotliwości; napięć niesinusoidalnych oraz pulsujących i impulsowych;

b)    ze względu na rodzaj obudowy rozróżnia się kondensatory:

cylindryczne i prostopadłościcnne; z obudową metalową lub izolacyjną;

c)    ze względu na rodzaj chłodzenia rozróżnia się kondensatory:

z chłodzeniem naturalnym;

, ^z chłodzeniem wymuszonym powietrznym łub cieczowym;

) ze względu na sposób wyprowadzenia zacisków rozróżnia się kondensatory: z zaciskami izolowanymi od obudowy;

~ z jednym zaciskiem połączonym z obudową.

Kilka rozwiązań konstrukcyjnych kondensatorów pokazano na rys. 3.57 — 3.60. Poradnik inżyniera elektryka tom 2