WIADOMOŚCI OGÓLNE
Tablica 1.3. Moce zwarciowe i prądy początkowe /, zwarciowe dopuszczalne w dedich polskich
Napięcie znamionowe sieci, w kV |
Moc zwarciowa, w GV • A |
Prąd początkowy I„, w kA |
400 |
25/35 |
36/40 |
220 |
15/20 |
40/53 |
110 |
3,5/5 |
18/25 |
1S |
0,25 |
10 |
6,10 |
0,16 |
15,9 |
Wartości większe odnoszą się do stacji elektrownianych i walniej szych sieciowych |
Impedancja zastępcza obwodu zwarciowego jest -najmniejsza a prądy zwarciowe największe, gdy w rozpatrywanym schemacie wszystkie źródła prądu zwarciowego (generatory, linie zasilające połączone z systemem elektroenergetycznym, silniki synchroniczne i kompensatory), mają maksymalną liczbę połączeń równoległych. Charakterystyczny jest tutaj często spotykany przypadek rozdzielnicy zasilanej z dwóch transformatorów. Moce transformatorów i sposób ich pracy decydują o warunkach zwarciowych w rozdzielnicy w stopniu znacznie większym niż warunki zwarciowe w systemie zasilającym. Wynika to stąd, że impedancje transformatorów są na ogół znacznie większe od impedancji linii i systemu zasilającego. Praca równoległa transformatorów wpływa w sposób zasadniczy na zmniejszenie impedancji zastępczej obwodu zwarciowego, zatem i na zwiększenie prądów zwarciowych w rozdzielnicy.
Przekroczenie typowych dla danych napięć wartości mocy zwarciowych powoduje często trudności doboru odpowiedniej aparatury, a zwłaszcza wyłączników o dostatecznej zdolności łączenia oraz przekrojów linii kablowych.
Metody ograniczenia prądów zwarciowych polegają na zwiększeniu impedancji zwarciowych sieci.
Ograniczenie prądów zwarciowych bez instalowania specjalnych urządzeń (dławików, transformatorów z uzwojeniami dzielonymi lub z podwyższonym napięciem zwarcia) można osiągnąć przez rozcinanie połączeń równoległych i przez sekcjo-nowanie szyn zbiorczych. Przyjmuje się wtedy zasadę pracy źródła prądu zwarciowego (linii zasilającej, generatora, transformatora) na oddzielną sekcję szyn zbiorczych. Stosuje się także rozcinanie sieci dwu- i wielostronnie zasilanych, np. przez odłączenie jednej lub kilku linii zasilających. ^
Odrębnym Zagadnieniem jest instalowanie dławików zwarciowych W stacjach (stosowana bywa też nazwa dławiki przeciwzwarciowe). Ograniczenie w taki sposób prądów zwarciowych związane jest z dodatkowymi nakładami inwestycyjnymi oraz kosztami strat energii w samym dławiku. Dlatego też dławiki stosuje się wtedy, gdy inne metody ograniczenia prądów zwarciowych nie dają właściwych rezultatów.
H
Rys. 1.5. Instalowanie dławików zwarciowych w rozdzielnicach: 1 — dławiki liniowe indywidualne w liniach odpływowych; 2 — dławiki liniowe — grupowe w liniach zasilających; 3 — dławik szynowy
Dławiki stosuje się w sieciach o napięciach nie przekraczających 30 kV — zwykle w sieciach o napięciach do 15 kV. Rozróżnia się przy tym dławiki szynowe sekcyjne, instalowane w ciągu szyn zbiorczych rozdzielnic oraz dławiki liniowe — instalowane w polach odpływowych lub dopływowych rozdzielnic (rys. 1.5).
Dławiki liniowe w polach odpływowych (tzw. dławiki indywidualne) można dobrać w ten sposób, aby przy zwarciu zostało utrzymane na szynach zbiorczych napięcie, umożliwiające normalną pracę pozostałych linii zasilanych z tych szyn. Ze względów oszczędnościowych można stosować jeden dławik dla kilku linii odpływowych; jest to wtedy tzw. dławik grupowy. Przez dławiki liniowe przepływa w pracy normalnej pełny prąd roboczy linii, co powoduje zarówno spadek napięcia na dławiku jak i straty energii. Z tych względów dławiki liniowe nie mogą mieć zbyt wielkich reaktancji. Dla tego rodzaju dławików reaktancje dobiera się zwykle w przedziale 3-7-6%.
Dławiki szynowe stosuje się wtedy, gdy ze względów ekspolatacyjnych lub systemowych wymagana jest praca równoległa źródeł dołączonych do szyn zbiorczych stacji, a jednocześnie moc zwarciowa przekracza wartości dopuszczalne. W przypadku zwarcia dławik szynowy stanowi dodatkową reaktancję w schemacie zastępczym obwodu zwarciowego, przy czym w szynach stosowane są zazwyczaj dławiki o dużych reaktancjach 6-r 10%, a nawet do 15%. Możliwość stosowania dławików szynowych o dużych reaktancjach wynika m.in. z odmiennych niż w przypadku dławików liniowych warunków pracy normalnej: przez dławiki szynowe nie przepływają na ogół prądy robocze, stąd zarówno spadki napięć jak i straty energii w takich dławikach są bardzo małe.
25