Зазе́млюючий дугога́сний реа́ктор (коту́шка Пе́терсена) (англ. arc suppression coil; Petersen coil) — однофазний електричний реактор, що призначений для увімкнення між нейтраллю і землею з метою компенсування ємнісної складової струму від лінії до землі при однофазному замиканні на землю в електричних мережах з ізольованою нейтраллю. Назва «котушка Петерсена» має походження від імені її винахідника (1917) — професора електротехніки члена правління (1926) німецької компанії AEG В. Петерсена (1880—1946, англ. Waldemar Petersen).
Застосування
Дугогасні реактори застосовуються для заземлення нейтралі трифазних мереж з напругою 6, 10, 35 кВ.
Через розподілену по лінії електропередач або кабелю ємність, при однофазному замиканні на землю (ОЗЗ) в місці пошкодження ізоляції виникає ємнісний струм. Якщо він перевищить 20—30 А, виникає електрична дуга, горіння якої руйнує ізоляцію і провідник кабелю, що може призвести до переходу ОЗЗ у дво- або трифазне замикання та відключення лінії релейного захисту. Через це можливе припинення постачання електроенергії споживачу.
Це не станеться, коли нейтраль мережі заземлена через дугогасний реактор, індуктивність якого під час ОЗЗ така, що ємнісна провідність розподіленої ємності і індуктивна провідність реактора на промисловій частоті є однаковими.
Компенсація ємнісного струму здійснюється увімкненням у нейтральну точку трифазної мережі індуктивного опору — дугогасного реактора (ДГР) з регульованим повітряним зазором магнітопроводу або ступінчастим регулюванням числа витків його обмотки. Нейтраль первинної обмотки одного з мережевих трансформаторів (трансформатора власних потреб або спеціально встановленого заземлюючого трансформатора) зі схемою сполучення обмоток «зірка-трикутник» заземлюється через ДГР. При цьому під час ОЗЗ ємнісний струм сумується у місці замикання з рівним йому і протилежним за фазою індуктивним, що убезпечує від виникнення електричної дуги та крокової напруги. Струмопровідні кола залишаються неушкодженими. За діючими нормами допускається робота мережі з ізольованою нейтраллю при ОЗЗ протягом двох годин, які даються персоналу для пошуку і усунення пошкодження ізоляції.
Приєднання дугогасних реакторів до нейтралей трансформаторів, генераторів або синхронних компенсаторів здійснюється роз'єднувачами. Заземлення здійснюється через трансформатори струму.
Трансформатори 6 (10) кВ з приєднаними до їх нейтралей дугогасними реакторами приєднуються до шин підстанцій вимикачами. Захист трансформаторів, до нейтралей яких приєднано ДГР, здійснюється (згідно з ПУЕ) максимальним струмовим захистом з витримкою часу. Застосування запобіжників у схемах живлення трансформаторів із дугогасними реакторами в нейтралі недопустиме.
На двотрансформаторних підстанціях схеми вмикання дугогасних реакторів повинні передбачати можливість вмикання обох реакторів як до одного, так і до іншого трансформаторів. Нейтралі трансформаторів повинні бути розділені роз'єднувачем.
Приєднання реакторів до нейтралей трансформаторів рекомендується виконувати сталеалюмінієвими проводами або шинами з перетином 50—70 мм².
Класифікація
За точністю налагодження
- некеровані ДГР;
- ДГР зі ступінчастим регулюванням струму;
- ДГР з плавним регулюванням струму.
За способом регулювання індуктивності (струму компенсації) ДГР, що застосовуються в електричних мережах, поділяються на кілька видів:
- зі ступінчастим регулюванням індуктивності перемиканням відгалужень обмоток без напруги (ступінчасті);
- з плавним регулюванням індуктивності зміною зазору в магнітній системі (плавнорегульовані);
- з плавним регулюванням індуктивності поздовжнім, поперечним або поздовжньо-поперечним підмагнічуванням (керовані) та ін.
За керуванням
- без систем керування — індуктивність є постійною, або змінюється вручну персоналом. Зазвичай зміна індуктивності такого реактора — трудомісткий процес, що вимагає відключення реактора. До таких ДГР належать, переважно, ступінчасті;
- з приводом — привод дозволяє змінювати індуктивність реактора без його відмикання від мережі;
- з вимірником ємності мережі — індуктивність реактора автоматично налагоджується системою керування при будь-якій зміні ємності мережі.
Сучасні ДГР оснащуються цифровими системами керування, можливості яких є набагато ширшими, ніж просто вимірювання ємності мережі та регулювання індуктивності реактора. Це і накопичення статистики замикань, і телеметрія, і допомога персоналу у пошуку пошкоджених ліній та багато іншого. Успішним виявився досвід з виробництва реакторів без механічно керованих частин (з підмагнічуванням), що мають великий термін служби і надійність. Вони витісняють застарілі реактори із ступінчастим регулюванням.
В енергокомпаніях України найбільше застосовуються:
- ДГР зі ступінчастим регулюванням індуктивності (ЗРОМ — заземлюючі реактори однофазні масляні та РЗДСОМ — реактори заземлюючі дугогасні ступінчасті однофазні масляні);
- ДГР з плавним регулюванням індуктивності зміною зазору магнітопроводу (РЗДПОМ — реактори заземлюючі дугогасні плавнорегульовані однофазні масляні, КДР — котушки дугогасні регульовані та ін.).
Примітки
- «Arc-suppression coil» в Електропедії
- ГОСТ 18624-73 Реакторы электрические. Термины и определения.
- Arc Suppression Coil [ 20 лютого 2014 у Wayback Machine.] (англ.)
- Инструкция по отысканию «земли» в сети 3-6-10-35кВ [ 17 квітня 2009 у Wayback Machine.] (рос.)
Джерела
- ДСТУ 3429-96 Електрична частина електростанції та електричної мережі. Терміни та визначення.
- Назаров В. В. Защита электрических сетей от однофазных замыканий / В. В. Назаров. Кшв: Либщь, 1992. — 124с.
- Цапенко Е. Ф. Замыкания на землю в сетях 6…35 кВ / Е. Ф. Цапенко. -М.: Энергоатомиздат, 1986. — 128с.
- Гиндуллин Ф. А. Перенапряжения в электрических сетях 6-35 кВ./ Ф. А. Гиндуллин, В. Г. Гольдштейн, А. А. Дульзон, Ф. Х. Халилов М.: Энергоатомиздат, 1989. — 264с.
- ГКД 34.20.507-2003 Технічна експлуатація електричних станцій і мереж. Правила.
Посилання
- ГКД 34.20.172-95 Типова інструкція з компенсації ємнісного струму замикання на землю в електричних мережах 6 — 35 кВ [ 8 серпня 2013 у Wayback Machine.] НДІ Енергетики Київ, 1998.
- Дугогасні заземлюючі реактори 6,10,35 кВ [ 20 лютого 2014 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Zaze mlyuyuchij dugoga snij rea ktor kotu shka Pe tersena angl arc suppression coil Petersen coil odnofaznij elektrichnij reaktor sho priznachenij dlya uvimknennya mizh nejtrallyu i zemleyu z metoyu kompensuvannya yemnisnoyi skladovoyi strumu vid liniyi do zemli pri odnofaznomu zamikanni na zemlyu v elektrichnih merezhah z izolovanoyu nejtrallyu Nazva kotushka Petersena maye pohodzhennya vid imeni yiyi vinahidnika 1917 profesora elektrotehniki chlena pravlinnya 1926 nimeckoyi kompaniyi AEG V Petersena 1880 1946 angl Waldemar Petersen ZastosuvannyaDugogasni reaktori zastosovuyutsya dlya zazemlennya nejtrali trifaznih merezh z naprugoyu 6 10 35 kV Cherez rozpodilenu po liniyi elektroperedach abo kabelyu yemnist pri odnofaznomu zamikanni na zemlyu OZZ v misci poshkodzhennya izolyaciyi vinikaye yemnisnij strum Yaksho vin perevishit 20 30 A vinikaye elektrichna duga gorinnya yakoyi rujnuye izolyaciyu i providnik kabelyu sho mozhe prizvesti do perehodu OZZ u dvo abo trifazne zamikannya ta vidklyuchennya liniyi relejnogo zahistu Cherez ce mozhlive pripinennya postachannya elektroenergiyi spozhivachu Ce ne stanetsya koli nejtral merezhi zazemlena cherez dugogasnij reaktor induktivnist yakogo pid chas OZZ taka sho yemnisna providnist rozpodilenoyi yemnosti i induktivna providnist reaktora na promislovij chastoti ye odnakovimi Kompensaciya yemnisnogo strumu zdijsnyuyetsya uvimknennyam u nejtralnu tochku trifaznoyi merezhi induktivnogo oporu dugogasnogo reaktora DGR z regulovanim povitryanim zazorom magnitoprovodu abo stupinchastim regulyuvannyam chisla vitkiv jogo obmotki Nejtral pervinnoyi obmotki odnogo z merezhevih transformatoriv transformatora vlasnih potreb abo specialno vstanovlenogo zazemlyuyuchogo transformatora zi shemoyu spoluchennya obmotok zirka trikutnik zazemlyuyetsya cherez DGR Pri comu pid chas OZZ yemnisnij strum sumuyetsya u misci zamikannya z rivnim jomu i protilezhnim za fazoyu induktivnim sho ubezpechuye vid viniknennya elektrichnoyi dugi ta krokovoyi naprugi Strumoprovidni kola zalishayutsya neushkodzhenimi Za diyuchimi normami dopuskayetsya robota merezhi z izolovanoyu nejtrallyu pri OZZ protyagom dvoh godin yaki dayutsya personalu dlya poshuku i usunennya poshkodzhennya izolyaciyi Priyednannya dugogasnih reaktoriv do nejtralej transformatoriv generatoriv abo sinhronnih kompensatoriv zdijsnyuyetsya roz yednuvachami Zazemlennya zdijsnyuyetsya cherez transformatori strumu Transformatori 6 10 kV z priyednanimi do yih nejtralej dugogasnimi reaktorami priyednuyutsya do shin pidstancij vimikachami Zahist transformatoriv do nejtralej yakih priyednano DGR zdijsnyuyetsya zgidno z PUE maksimalnim strumovim zahistom z vitrimkoyu chasu Zastosuvannya zapobizhnikiv u shemah zhivlennya transformatoriv iz dugogasnimi reaktorami v nejtrali nedopustime Na dvotransformatornih pidstanciyah shemi vmikannya dugogasnih reaktoriv povinni peredbachati mozhlivist vmikannya oboh reaktoriv yak do odnogo tak i do inshogo transformatoriv Nejtrali transformatoriv povinni buti rozdileni roz yednuvachem Priyednannya reaktoriv do nejtralej transformatoriv rekomenduyetsya vikonuvati stalealyuminiyevimi provodami abo shinami z peretinom 50 70 mm KlasifikaciyaZa tochnistyu nalagodzhennya nekerovani DGR DGR zi stupinchastim regulyuvannyam strumu DGR z plavnim regulyuvannyam strumu Za sposobom regulyuvannya induktivnosti strumu kompensaciyi DGR sho zastosovuyutsya v elektrichnih merezhah podilyayutsya na kilka vidiv zi stupinchastim regulyuvannyam induktivnosti peremikannyam vidgaluzhen obmotok bez naprugi stupinchasti z plavnim regulyuvannyam induktivnosti zminoyu zazoru v magnitnij sistemi plavnoregulovani z plavnim regulyuvannyam induktivnosti pozdovzhnim poperechnim abo pozdovzhno poperechnim pidmagnichuvannyam kerovani ta in Za keruvannyam bez sistem keruvannya induktivnist ye postijnoyu abo zminyuyetsya vruchnu personalom Zazvichaj zmina induktivnosti takogo reaktora trudomistkij proces sho vimagaye vidklyuchennya reaktora Do takih DGR nalezhat perevazhno stupinchasti z privodom privod dozvolyaye zminyuvati induktivnist reaktora bez jogo vidmikannya vid merezhi z vimirnikom yemnosti merezhi induktivnist reaktora avtomatichno nalagodzhuyetsya sistemoyu keruvannya pri bud yakij zmini yemnosti merezhi Suchasni DGR osnashuyutsya cifrovimi sistemami keruvannya mozhlivosti yakih ye nabagato shirshimi nizh prosto vimiryuvannya yemnosti merezhi ta regulyuvannya induktivnosti reaktora Ce i nakopichennya statistiki zamikan i telemetriya i dopomoga personalu u poshuku poshkodzhenih linij ta bagato inshogo Uspishnim viyavivsya dosvid z virobnictva reaktoriv bez mehanichno kerovanih chastin z pidmagnichuvannyam sho mayut velikij termin sluzhbi i nadijnist Voni vitisnyayut zastarili reaktori iz stupinchastim regulyuvannyam V energokompaniyah Ukrayini najbilshe zastosovuyutsya DGR zi stupinchastim regulyuvannyam induktivnosti ZROM zazemlyuyuchi reaktori odnofazni maslyani ta RZDSOM reaktori zazemlyuyuchi dugogasni stupinchasti odnofazni maslyani DGR z plavnim regulyuvannyam induktivnosti zminoyu zazoru magnitoprovodu RZDPOM reaktori zazemlyuyuchi dugogasni plavnoregulovani odnofazni maslyani KDR kotushki dugogasni regulovani ta in Primitki Arc suppression coil v Elektropediyi GOST 18624 73 Reaktory elektricheskie Terminy i opredeleniya Arc Suppression Coil 20 lyutogo 2014 u Wayback Machine angl Instrukciya po otyskaniyu zemli v seti 3 6 10 35kV 17 kvitnya 2009 u Wayback Machine ros DzherelaDSTU 3429 96 Elektrichna chastina elektrostanciyi ta elektrichnoyi merezhi Termini ta viznachennya Nazarov V V Zashita elektricheskih setej ot odnofaznyh zamykanij V V Nazarov Kshv Libsh 1992 124s Capenko E F Zamykaniya na zemlyu v setyah 6 35 kV E F Capenko M Energoatomizdat 1986 128s Gindullin F A Perenapryazheniya v elektricheskih setyah 6 35 kV F A Gindullin V G Goldshtejn A A Dulzon F H Halilov M Energoatomizdat 1989 264s GKD 34 20 507 2003 Tehnichna ekspluataciya elektrichnih stancij i merezh Pravila PosilannyaGKD 34 20 172 95 Tipova instrukciya z kompensaciyi yemnisnogo strumu zamikannya na zemlyu v elektrichnih merezhah 6 35 kV 8 serpnya 2013 u Wayback Machine NDI Energetiki Kiyiv 1998 Dugogasni zazemlyuyuchi reaktori 6 10 35 kV 20 lyutogo 2014 u Wayback Machine