Как ограничивается ток при коротком замыкании в сварочной цепи
Содержание лекции: средства ограничения токов короткого замыкания.
Цели лекции: изучение средств ограничения токов короткого замыкания на стадии проектирования и в условиях эксплуатации.
8.1 Средства ограничения токов КЗ
Рост уровней токов КЗ вызывает снижение эксплуатационной надежности всех элементов электрической системы. В первую очередь страдают жесткие шины, кабели, электрические аппараты. В меньшей степени повышение уровней токов КЗ затрагивает генераторы и трансформаторы, хотя и для них необходимо предусматривать отрицательные последствия этого повышения.
Ограничению токов КЗ в энергосистемах всегда уделяется достаточно большое внимание. Для этого применяются как схемные решения, так и специальные устройства. Наиболее широко используются:
- оптимизация структуры и параметров сети;
- стационарное или автоматическое деление сети;
- применение токоограничивающих устройств;
- оптимизация режима заземления нейтралей в электрических сетях.
В зависимости от местных условий, требуемой степени ограничения токов при различных видах КЗ, а также технико-экономических показателей в сетях энергосистемы используются различные средства ограничения или их комбинации, дающие наибольший технико-экономический эффект.
8.1.1 Оптимизация структуры и параметров сети (схемные решения)
Схемные решения принимаются, как правило, на стадии проектирования схем развития энергосистем, при этом выбираются оптимальные схемы выдачи мощности электростанций и параметры элементов сетей энергосистем.
Оптимизация структуры сети являются эффективным средством ограничения токов КЗ. С этой целью применяется периферийное ( продольное) разделение сетей, при котором части территории сетей (районы) одного напряжения связываются между собой только через сеть повышенного напряжения (см. рисунок 8.1, а). Местное, или поперечное, разделение сетей (см. рисунок 8.1, б) осуществляется наложением сетей одного и того же напряжения на площади какого-либо района и связью этих сетей через сеть повышенного напряжения.
8.1.2 Стационарное или автоматическое деление сети
Деление сети применяют в процессе эксплуатации, когда требуется ограничить уровни токов КЗ при ее развитии. Различают деление сети стационарное (СДС) и автоматическое (АДС).
Стационарное деление сети осуществляется в нормальном режиме с помощью секционных, шиносоединительных и линейных выключателей. Оно производится тогда, когда уровень тока КЗ в узле сети превышает допустимые значения для параметров установленного оборудования. На рисунке 8.2 показан пример деления сети на электростанции с двумя распределительными устройствами двух повышенного напряжения. Деление производится в результате разрыва трансформаторной связи между распредустройствами двух повышенных напряжений. СДС оказывает существенное влияние на режимы, устойчивость и надежность работы электрической системы, также на потери мощности в сетях.
АДС производится в аварийном режиме для обеспечения работы коммутационных аппататов. Оно осуществляется на секционных или шиносоединительных выключателях, иногда – на выключателях мощных присоединений. При АДС образуется система каскадного отключения токов КЗ. Однако АДС имеет некоторые недостатки:
- возможность появления в послеаварийном режиме значительных небалансов мощностей источноков и нагрузки в разделившихся частях сети;
- увеличение времени восстановления нормального режима.
Несмотря на это, устройства АДС широко применяются в энергосистемах, так как дешевы, просты и надежны.
8.1.3 Токоограничивающие устройства
Токоограничивающие устройства, выполняя свою основную задачу – ограничение токов КЗ, не должны существенно влиять на нормальный режим работы сети, должны иметь стабильные характеристики при изменении схемы и параметров режима.
Токоограничивающие реакторы могут иметь различные конструктивные исполнения и параметры.
Реакторы с линейной характеристикой, включаемые последовательно в соответствующую линию, ограничивают ток КЗ и поддерживают относительно высокий уровень остаточного напряжения в узле подключения. Но в них в нормальном режиме теряются активная и реактивная мощности, а также возникают потери и падение напряжения. Возможные схемы включения линейных и секционных реакторов приведены на рисунке 8.3.
Реакторы с нелинейной характеристикой.. К этой группе относятся управляемые и насыщающиеся реакторы.
Управляемый реактор – это регулируемый реактор со сталью, изменение сопротивления которого осуществляется подмагничиванием магнитопровода полем постоянного тока. При КЗ сопротивление реактора увеличивается и происходит ограничение тока КЗ.
Насыщающий реактор – это неуправляемый реактор в нелинейной характеристикой ( со сталью), которая определяется насыщением магнитопровода полем обмотки переменного тока. Эквивалентное сопротивление реактора растет с увеличением тока. Это свойство реактора используется для ограничения тока КЗ.
Токоограничивающие коммутационные аппараты уменьшают ударный ток КЗ, т.е являются аппаратами безынерционного действия. К ним относятся токоограничивающие предохранители и ограничители ударного тока взрывного действия.
Токоограничивающие предохранители изготавливают на напряжение 6 – 35 кВ. Они отличаются простотой конструкции и небольшой стоимостью, но имеют ряд недостатков:
- одноразовое действие, что затрудняет применение автоматического повторного включения;
- нестабильность токовременных характеристик;
- неуправляемость со стороны внешних устройств (релейной защиты) и т.д., в связи с чем предохранители устанавливаются в цепях менее ответственных потребителей.
Ограничители ударного тока взрывного действия – сверхбыстродействующие управляемые коммутационные аппараты одноразового действия. Конструктивно – это герметизированный цилиндр, внутри которого располагается токонесущий проводник с вмонтированным в него пиропатроном. Сигнал на взрыв пиропатрона подается от внешнего управляющего устройства, получающего информацию о КЗ от измерительного органа, фиксирующего величину ток КЗ и ее производную. Ограничение тока достигается за время порядка 0,5 мс, полное время отключения цепи составляет 5 мс, т.е. ¼ периода промышленной частоты.
Резонансные токоограничивающие устройства. Принцип их действия основан на использовании эффекта резонанса напряжений при работе в нормальном режиме и расстройке резонанса в аварийном режиме.
Кроме того, известны другие токоограничивающие устройства:
- токоограничивающие устройства трансформаторного и реакторно- вентильного типов;
Способы ограничения токов короткого замыкания
В мощных электроустановках и питаемых ими электросетях токи короткого замыкания могут достигать больших величин, что приводит к завышению сечения проводников и утяжелению электрооборудования. Применение электрооборудования и проводников, рассчитанных на большие токи короткого замыкания, приводит к значительному завышению затрат. Поэтому в мощных электроустановках применяют искусственные меры ограничения токов короткого замыкания, чем достигается возможность применения более дешевого электрооборудования: более легких типов электроаппаратов, токоведущих частей меньших сечений.
Основные способы ограничения токов короткого замыкания:
- раздельная работа трансформаторов и питающих линий;
- применение трансформаторов с расщепленными обмотками;
Выбор того или иного способа ограничения токов короткого замыкания определяется местными условиями конкретной электроустановки и технико-экономическим сопоставлением вариантов.
Раздельная работа трансформаторов и питающих линий.
Раздельная работа трансформаторов и питающих линий, при Sc= , xc=0, позволяет снизить ток КЗ в 2 раза:
Необходимо отметить, что мощность трансформаторов и пропускная способность каждой линии, с учетом возможной перегрузки, должна быть достаточно для питания полной нагрузки электроустановки. С целью обеспечения бесперебойного питания потребителей на секционном выключателе предусматривается установка автоматического ввода резерва (АВР).
Применение трансформаторов с расщепленными обмотками.
Применение трансформаторов с расщепленными обмотками и раздельной работе обмоток низшего напряжения. Сопротивление обмотки низшего напряжения (хн) в 2 раза больше индуктивности сопротивления двухобмоточного трансформатора без расщепления обмоток. Поэтому, при Sc= , xc=0 и расщеплении обмоток ток КЗ на стороне низшего напряжения можно снизить в 2 раза.
Во всех электроустановках при рассмотрении вопроса ограничения токов КЗ и неудовлетворительных результатах рассмотренных выше способов возникает необходимость включение дополнительных сопротивлений (реакторов).
Активное сопротивление реактора незначительно, поэтому при расчетах токов КЗ его не учитывают.
Все реакторы выбираются по номинальному напряжению, по номинальному току и индуктивному сопротивлению.
Номинальное напряжение выбираем в соответствии с номинальным напряжением установки. При этом предполагается, что реакторы должны длительно выдерживать максимальные рабочие напряжения.
Номинальный ток реактора (ветви сдвоенного реактора) недолжен быть меньше максимального длительного тока нагрузки цепи, в которую он включен:
Для шинных (секционных) реакторов номинальный ток должен соответствовать мощности, передаваемой от секции к секции при нарушении нормального режима.
где Iном.г – номинальный ток генератора.
Индуктивное сопротивление реактора определяют, исходя из условий ограничения тока КЗ до заданного уровня. В большинстве случаев уровень ограничения тока КЗ определяется по коммутационной способности выключателей, намечаемых к установке или установленных в данной точке сети. Как правило, первоначально известно начальное значение периодической составляющей тока КЗ Iпо, которое с помощью реактора необходимо уменьшить до требуемого уровня.
Рассмотрим порядок определения сопротивления индивидуального реактора. Требуется ограничить ток КЗ так, чтобы можно было в данной цепи установить выключатель с номинальным током отключения Iном.отк (действующее значение периодической составляющей тока отключения)
По значению Iном.отк определяется значение периодической составляющей тока КЗ, при котором обеспечивается коммутационная способность выключателя. Для упрощения обычно принимают Iпо.треб =Iном.отк
Результирующее сопротивление [Ом] в цепи КЗ до установки реактора можно определить по выражению:
Требуемое сопротивление цепи КЗ для обеспечения Iпо.треб
Разность полученных значений сопротивлений даст требуемое сопротивление реактора
Далее по каталожным и справочным материалом выбирают тип реактора с ближайшим большим индуктивным сопротивлением.
Фактическое значение тока при КЗ за реактором определяют следующим образом:
вычисляется значение результирующего сопротивления цепи КЗ с учетом реактора:
а затем, определяется начальное значение периодической составляющей тока КЗ:
Аналогично выбираемое сопротивление групповых и сдоенных реакторов.
Выбранный реактор следует проверить на электродинамическую стойкость и термическую стойкость при протекании через него тока КЗ.
Электродинамическая стойкость реактора гарантируется при соблюдении следующего условия:
где – ударный ток при трех фазном КЗ за реактором;
– ток электродинамической стойкости реактора, т.е максимальный ток (амплитудное значение), при котором не наблюдается остаточная деформация обмоток:
Термическая стойкость реактора характеризуется заводом изготовителем величиной tТ временем термической стойкости
Поэтому условие термической стойкости реактора имеет вид:
где – расчетный тепловой импульс тока при КЗ за реактором.
При соблюдении указанного условия нагрев обмотки реактора при КЗ не будет превышать допустимого значения.
Необходимо также определить остаточное напряжение на шинах:
Значение по условиям работы потребителей должно быть не менее 65 %.
Потеря напряжения при протекании максимального тока в нормальном режиме работы определяется по формуле:
где – коэффициент связи (из каталога для реактора).
9ВЫБОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ,
ТОКОВЕДУЩИХ ЧАСТЕЙ
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние.
Действие токов КЗ и ограничение их силы
Электрические аппараты, провода кабели и шины должны выдерживать кратковременные импульсы электродинамических сил и тепловые импульсы, возникающие в момент короткого замыкания. Поэтому при выборе аппаратов и проводников необходимо рассчитывать их не только по условиям длительной работы в нормальном нагрузочном режиме, но и проверять динамическую и термическую стойкость при КЗ.
Электродинамическая сила, действующая на шинную конструкцию при трёхфазном КЗ, определяется, согласно ПУЭ:
где - расстояние между изоляторами, к которым жёстко прикреплена шина, см; - расстояние между фазами, см; - сила ударного амплитудного трёхфазного короткого замыкания, А.
Эта сила создаёт изгибающий шину момент: и вызывает в материале шины напряжение от изгиба: ,
где - момент сопротивления шины, зависящий от формы шин и от взаимного расположения фаз шин:
- при расположении шин ''плашмя'' - ;
- при расположении шин ''на ребро'' - ,
где - толщина полосы, см; - ширина (высота) шины, см.
Для алюминиевых шин допустимое напряжение составляет .
Если расчётное напряжение больше допустимого, т.е. , то или изменяют шинную конструкцию, или ограничивают силу короткого замыкания.
При расчёте электродинамических усилий в электрических аппаратах возникают значительные трудности, связанные с большим разнообразием и сложностью форм токоведущих частей. Поэтому заводы-изготовители обычно указывают максимально допустимое значение (амплитудное) силы тока КЗ ( ), которое нельзя превышать. Таким образом, проверка аппаратов на динамическую стойкость проводится по условию: ,
где - сила ударного тока трёхфазного короткого замыкания в месте установки аппарата.
Термическое действие токов КЗ связано с выделением теплоты в проводниках при прохождении в них тока. По закону Джоуля-Ленца:
где - сопротивление проводника, Ом; - время прохождения тока, с.
Согласно ПУЭ, кратковременный нагрев алюминиевых шин, проводов и кабелей при КЗ не должен превышать 200 0 С. Нагрев приближённо оценивается по тепловому импульсу тока КЗ ( ), А 2 .с.
Аппарат считается устойчивым к действию тока КЗ, если выполняется следующее условие: ,
где - сила номинального тока термической стойкости аппарата, задаваемая заводом-изготовителем; - номинальное расчётное время термической стойкости выключателя, задаваемое заводом-изготовителем в каталогах.
Тепловой импульс тока КЗ равен сумме тепловых импульсов от периодической и апериодической составляющих тока КЗ.
Тепловой импульс от периодической составляющей: ,
где - время от начала до отключения тока КЗ, с; - действующее значение периодического тока КЗ, кА.
Тепловой импульс от апериодической составляющей ,
где с – постоянная затухания апериодической составляющей тока КЗ, зависящая от соотношения между индуктивным и активным сопротивлениями цепи короткого замыкания.
Приведённое время действия тока КЗ слагается из времени действия защиты ( ) и времени отключения выключателя ( с):
Если основная защита имеет выдержку времени , то - увеличивается на . Для промышленных сетей можно принимать: » . Тогда, принимая во внимание только тепловой импульс от периодической составляющей, получим условие термической стойкости аппарата: ,
то есть термическая стойкость аппарата не должна быть ниже теплового импульса тока короткого замыкания.
При больших расчётных значениях тока трёхфазного КЗ по условиям динамической и термической стойкости требуется применять самые устойчивые и дорогие аппараты, кабели с повышенной площадью сечения жил по сравнению с площадью экономического сечения, выбранного по условиям нормального режима.
Однако, чтобы избежать переустройства всей сети и многочисленной замены кабелей, шин, аппаратуры, необходимо ограничивать силу тока КЗ, применяя следующие способы:
Глубокое секционирование сборных шин РУ всех напряжений во всей системе электроснабжения предприятия.
В этом случае отключается секционный выключатель В1, так, чтобы одна часть предприятия получала питание от одной цепи ВЛ системы – трансформатор Т1 – секция шин ГПП, другая часть – от другой Т» такой же цепи. Если одна из этих цепей Т1 отключится, то автоматически или вручную обеспечивается подключение секции, потерявшей напряжение, к другой секции например, Т2, сохраняющей электроснабжение. При коротком замыкании К3 на секции Т1 ток КЗ проходит только по одной цепи, что почти вдвое меньше, чем при отсутствии секционирования.
Вместе с этим, одного этого мероприятия окажется не достаточно, если номинальная мощность трансформаторов превышает 25…40 МВА. В таких случаях применяют следующее мероприятие:
Устойчивость при сварке с короткими замыканиями
При сварке плавящимся электродом возмущения вызываются капельным переносом электродного металла. Особые требования предъявляются к динамическим свойствам источника, если перенос сопровождается короткими замыканиями капли на изделие.
Характеристики переноса при естественных технологических коротких замыканиях иллюстрируются рисунок. 5.12. Такие замыкания характерны для механизированной сварки в углекислом газе от источника с низким напряжением. На стадии дугового разряда (1) происходит плавление электрода и образование капли. По мере роста капли при непрерывной подаче электрода длина дуги сокращается, а напряжение падает. Стадия дугового разряда продолжается в течение времени td = 0,005 — 0.1 с.
Рисунок. 5.12 – Процесс переноса капли с коротким замыканием (а) и осциллограммы напряжения и тока дуги при естественном (б, в) и управляемом (г) переносе
Затем капля касается ванны расплавленного металла, при этом дуга гаснет, напряжение резко снижается, а ток возрастает — наступает стадия короткого замыкания. Ее длительность tK – 0,001—0,01 с. В начале стадии короткого замыкания (2) капля касается ванны на очень небольшой площади. Искривление линий тока, проходящих через жидкую перемычку между каплей и ванной, вызывает появление электродинамических сил, сжимающих перемычку и препятствующих переходу капли в ванну. Но при благоприятном ходе процесса переноса капля сливается с ванной и перетекает в нее (3). Это приводит к образованию тонкой перемычки уже между каплей и электродом. Окончательное разрушение перемычки происходит под действием сжимающих электродинамических сил, а также благодаря перегреву и взрывному испарению металла перемычки при возрастании плотности тока в ней (4). После разрыва цепи короткого замыкания дуга повторно зажигается (5), при этом напряжение источника быстро восстанавливается до значения Uд, а ток снижается до Iд min с последующим плавным нарастанием до Iд. Описанные явления регулярно повторяются.
Такой процесс, несмотря на резкие изменения параметров, обеспечивает практически равномерное плавление электродного и основного металла и образование сплошного ровного шва, что позволяет говорить о технологической устойчивости процесса, не смешивая его с классическим понятием устойчивости как длительной неизменности характера электрических процессов.
Условием технологической устойчивости процесса с естественными короткими замыканиями следует считать регулярную смену стадий дугового разряда и короткого замыкания. Поэтому в качестве непосредственного критерия оценки устойчивости можно принять частоту циклических изменений тока и напряжения. Например, при механизированной Сварке в углекислом газе процесс устойчив при частоте fц=10—150 Гц. При этом длительность коротких замыканий tк не должна превышать 0,01 с. Нежелательна и затяжка стадии дугового разряда td более 0,1 с. Абсолютно недопустимы длительные обрывы дуги, т.е. переход к стадии холостого хода источника.
Характер переноса капли интересует нас еще и потому, что он влияет на разбрызгивание электродного металла за пределы сварочной ванны. Приводящее к значительным потерям металла и повышению трудовых Затрат на зачистку сварного изделия от приварившихся брызг.
Приемы повышения технологической устойчивости и снижения разбрызгивания рассмотрим параллельно. Критическим для обеспечения непрерывности процесса является момент начала короткого замыкания (2). При слишком большом токе Iд капля не сливается с ванной, а иногда даже отбрасывается за ее пределы. Например, сварка в углекислом газе проволокой диаметром 2 мм с короткими замыканиями не рекомендуется при токе более 400 А именно по этой причине в связи с многократными задержками в переносе капли и чрезмерным разбрызгиванием. Еще один критический момент приходится на окончание стадии короткого замыкания (3). Для надежного прерывания короткого замыкания необходимо интенсивное разрушение перемычки между каплей и электродом, что обеспечивается при достаточно большом значении тока короткого замыкания. Так, при сварке на токах от 50 до 300 А проволокой диаметром 0,5 — 1,4 мм необходим ток с пиковым значением Iкп=300 — 500 А. Принято также оценивать надежность по скорости нарастания тока короткого замыкания она для этих проволок должна быть выше 70 кА/с. При меньших значениях тока короткого замыкания и его скорости нарастания перемычка между каплей и электродом не разрушается, и стадия короткого замыкания затягивается, что приводит к погружению электрода в ванну. При этом дуга может не возобновиться, в результате непрерывность процесса нарушится. Однако и чрезмерно завышать силу тока короткого замыкания и его скорость не рекомендуется, поскольку при скорости более 180 кА/с наблюдается повышенное разбрызгивание электродного металла.
Рассмотрим способы воздействия на ток короткого замыкания. Если учесть кроме сопротивления источника RH еще и сопротивление вылета RB электродной проволоки, то пиковое значение тока короткого замыкания Iкп≈U0/(Rи + RB). Отсюда видно, что для увеличения пикового значения тока короткого замыкания следует увеличивать напряжение холостого хода U0 источника и снижать его внутреннее сопротивление RH. Для увеличения скорости нарастания тока короткого замыкания необходимо, кроме того, снижать индуктивность L. Перечисленные приемы, решая проблему надежного разрыва цепи короткого замыкания (момент 3 на рисунок. 5.12), обеспечивают выполнение главного условия технологической устойчивости. Но эти же приемы затрудняют слияние капли с ванной (2), играющее хоть и второстепенную, но заметную роль в обеспечении устойчивого процесса.
Очевидно, что для снижения разбрызгивания электродного металла на обоих критических участках стадии короткого замыкания следует снижать ток короткого замыкания и скорость его нарастания. В частности, полезно увеличение индуктивности. С этой целью в сварочных выпрямителях используют сглаживающий дроссель. Особенно эффективен управляемый дроссель, в начале короткого замыкания он имеет большую индуктивность и, следовательно, сильно ограничивает ток, что способствует слиянию капли с ванной. В конце короткого замыкания его индуктивность резко снижают, и ток возрастает, что обеспечивает сбрасывание капли с электрода.
Последний критический момент (4) связан с необходимостью повторного зажигания дуги после короткого замыкания. При механизированной сварке в углекислом газе повторное зажигание происходит, как правило, надежно. Этому способствуют как быстрое восстановление напряжения источника, так и подпитывающее действие индуктивности в его цепи. И лишь при чрезмерно малых значениях U0 и L в кривой тока iд наблюдается провал до Iд min (показано пунктиром на рисунок. 5.12, в), что в сочетании с другими неблагоприятными факторами (затянувшееся короткое замыкание, большой вылет электрода, чрезмерное его отдергивание) может привести к обрыву дуги, нарушающему устойчивость процесса.
Как видно, требования к электрическим характеристикам источника для обеспечения устойчивости и снижения разбрызгивания на различных стадиях процесса разнообразны и противоречивы. Так, увеличение индуктивности L способствует снижению разбрызгивания, надежному повторному зажиганию дуги и слиянию капли с ванной, но препятствует надежному разрыву цепи короткого замыкания. Поэтому в простейших конструкциях источников их электрические параметры назначаются на основе компромисса между отдельными требованиями. В современных же конструкциях с обратными связями и программным управлением возможно полное удовлетворение всех требований на основе управляемого переноса металла.
Методы ограничения токов короткого замыкания
Максимальный уровень токов КЗ для сетей 35 кВ и выше ограничивается параметрами выключателей трансформаторов, проводников и других электрооборудований, условиями обеспечения устойчивости энергосистемы, а в сетях генераторного напряжения, в сетях собственных нужд и в распределительных сетях 3 – 20 кВ — параметрами электрических аппаратов и токопроводов, термической стойкостью кабелей, устойчивостью двигательной нагрузки.
Таким образом, уровень тока КЗ, повышающийся в процессе развития современной электроэнергетики, имеет в своем росте ряд ограничении, которые необходимо учитывать. Конечно, аппаратуру и электрические сети можно усилить в соответствии с новым уровнем токов КЗ, перс вести на более высокое напряжение, однако это в ряде случаев приводи к таким экономическим и техническим трудностям, что себя не оправдывает.
В настоящее время разработан комплекс мер, который позволяет регулировать уровни токов КЗ, ограничивать их при развитии электроустановок. Однако применение таких средств не является самоцелью и оправданно только после специального технико-экономического обоснования.
Наиболее распространенными и действенными способами ограничения токов КЗ являются: секционирование электрических сетей; установка токоограничивающих реакторов; широкое использование трансформаторов с расщепленными обмотками низшего напряжения.
Первый способ является эффективным средством, которое позволяет уменьшить уровни токов КЗ в реальных электрических сетях в 1,5 – 2 раза. Пример секционирования электроустановки с целью ограничения токов КЗ показан на рис.1. Когда выключатель QB включен, ток КЗ от генераторов G1 и G2 проходит непосредственно к месту повреждения и ограничен лишь сопротивлением генераторов и трансформаторов соответствующих энергоблоков.
Если выключатель QB отключен, в цепь КЗ дополнительно включается сопротивление линий. Ток КЗ от генераторов G1 и G2 при этом резко снижается по сравнению с предыдущим случаем.
Рис. 1. Распределение токов КЗ: а—секционный выключатель включен; б—секционный выключатель отключен
Рис. 2. Совместная (а) и раздельная (б) работа трансформаторов на подстанции
В месте секционирования образуется так называемая точка деления сети. В мощной энергосистеме с большими токами КЗ таких точек может быть несколько.
Секционирование электрической сети обычно влечет за собой увеличение потерь электроэнергии в линиях электропередачи и трансформаторах в нормальном режиме работы, так как распределение потоков мощности при этом может быть неоптимальным. По этой причине решение о секционировании должно приниматься после специального технико-экономического обоснования.
В распределительных электрических сетях 10 кВ и ниже широко применяется раздельная работа секций шин, питающихся от различных трансформаторов подстанции (рис. 2). Основной причиной, определяющей такой режим работы, является требование снижения токов КЗ, хотя и в этом случае отказ от непосредственной параллельной работы трансформаторов имеет свои отрицательные последствия: разные уровни напряжения по секциям, неравномерная загрузка трансформаторов и т. п. При мощности понижающего трансформатора 25МВА и выше применяют расщепление обмотки низшего напряжения на две, что позволяет увеличить сопротивление такого трансформатора в режиме КЗ примерно в 2 раза по сравнению с трансформатором без расщепления обмотки.
К специальным техническим средствам ограничения токов КЗ в первую очередь относятся токоограничивающие реакторы.
Читайте также: