Перегрузка оборудования вызванная увеличением тока сверх номинального значения. Номинальным называется максимальное значение тока, допускаемое для данного оборудования в течение неограниченного времени. Если ток /. проходящий по оборудованию, превышает номинальное значение то за счет выделяемой им дополнительной теплоты температура токоведущих частей и изоляции через некоторое время превосходит допустимое значение, что приводит к ускоренному старению изоляции и токоведущих частей.
Время, допустимое для прохождения повышенных токов, зависит от их значения. Величина выделяемого тепла определяется квадратом тока, и поэтому нагрев резко растет с увеличением кратности тока. Причиной сверхтока может быть увеличение нагрузки или появление КЗ за пределами защищаемого элемента (внешнее КЗ). Дляпредупреждения повреждения оборудования при его перегрузке необходимо принять меры к его разгрузке или отключению в пределах времени te
Повышение напряжения. Обычно возникает на трансформаторах, генераторах и линиях высокого напряжения и может быть передано в распределительные сети. В распредсетях появляются дополнительные причины для повышения напряжения: неправильная работа РПН, влияние емкостной компенсации при внезапном сбросе нагрузки. В ряде случаев, величина такого напряжения может оказаться опасной для оборудования: электронных устройств, бытовых приборов, двигателей и трансформаторов. Например, для ламп накаливания повышение напряжения на 5% свыше номинального сокращает срок их службы в два раза. Действующими нормами защита от таких режимов требуется для устройств емкостной компенсации (БСК).
|
|
Понижение напряжения. Оно особенно опасно для электродвигателей, которые, для поддержания необходимой величины момента, увеличивают потребление тока, что приводит к их токовой перегрузке и выходу из строя. При понижении напряжения резко уменьшается светоотдача ламп накаливания. Защита от понижения напряжения обычно применяется в сетях промышленного назначения, питающих электродвигатели, в особенности синхронные, а также в сети собственных нужд электростанций.
Режим работы двумя фазами. Он происходит при обрыве фазы в питающей сети. Двигатели при этом могут остаться в работе, если момента развиваемого двигателями достаточно, или остановиться. В обоих случаях ток резко растет, что приводит к перегрузке двигателя и выходу его из строя. Поэтому очень часто двигатели снабжаются специальной защитой от работы двумя фазами (обрыва фазы) Для предотвращения возникшей перегрузки может быть использована и защита от перегрузки, действующая на отключение, эта защита должна быть установлена хотя бы в двух фазах, чтобы защита не оказалась подключенной к оборванной фазе.
|
|
Грозовые перенапряжения. Для защиты оборудования станций, подстанций и сетей от грозовых перенапряжений при прямых ударах молнии применяются грозозащитные тросы над воздушными линиями и специальные вентильные или искровые разрядники Пробивное напряжение вентильных разрядников составляет приблизительно 2,2-3 11н.
Коммутационные перенапряжения возникают из-за неодновременности отключения или включения токов фаз коммутационными аппаратами, всплесков сверхЭДС самоиндукции силовых трансформаторов при резком изменении (отключении) тока. В последнем случае уровень перенапряжения зависит от величины и скорости изменения тока. При коммутации вакуумными выключателями малых индуктивных токов (отключение ненагруженных силовых трансформаторов, или запускаемых электродвигателей) при некоторых сочетаниях параметров присоединения и выключателя возможен разрыв тока не при переходе синусоиды тока через ноль, как в масляных выключателях, а в любой момент периода (срез тока), сопровождающийся значительными перенапряжениями, опасными для оборудования. Так как обычные разрядники от коммутационных перенапряжений не срабатывают, в таких случаях для защиты оборудования требуется применение специальных ограничителей перенапряжения (ОПН).
Изменение тока при КЗ. Рассчитать трехфазное КЗ — это, значит, определить токи и напряжения при этом виде повреждения как в точке КЗ, так и в отдельных ветвях и узлах схемы. Ток в процессе КЗ не остается постоянным, а изменяется, как показано на рис. 1.22; ток, увеличившийся в первый момент времени, затухает до некоторого значения, а затем под действием автоматического регулятора возбуждения (АРВ) достигает установившегося значения.
Промежуток времени, в течение которого происходит изменение значения тока КЗ. определяет продолжительность переходного процесса. После того как изменение значения тока прекращается, до момента отключения КЗ продолжается установившийся режим КЗ. В зависимости от назначения выполняемого расчета (выбор уставок релейной защиты или проверка электрооборудования на термическую и электродинамическую стойкость) нас могут интересовать значения тока в разные моменты времени КЗ. Из-за наличия в сети индуктивных сопротивлений, препятствующих мгновенному изменению тока при возникновении КЗ, значение тока нагрузки |н не изменяется скачком а нарастает по определенному закону от нормального до аварийного значения. Для упрощения расчета и анализа ток, проходящий во время переходного процесса КЗ, рассматривают как состоящий из двух составляющих апериодической и периодической. Апериодической называется постоянная по знаку составляющая тока, которая возникает в первый момент КЗ и сравнительно быстро затухает до нуля.
Кривые изменения тока трехфазного КЗ
Периодическая составляющая тока КЗ в начальный момент времени Inmo называется начальным током КЗ. Начальный ток КЗ называют также сверхпереходным i„, так как для его определения в схему замещения вводятся сверхпереходные сопротивления генератора и ЭДС Е"е.
Значение начального тока КЗ используют, как правило, для выбора уставок и проверки чувствительности релейной защиты.
Установившимся называется периодический ток КЗ после скончания переходного процесса, обусловленного затуханием апериодической составляющей и действием АРВ.