Снижение разрушающего действия электродугового разряда при работе коммутационных аппаратов в распределительных сетях 10-0,4 кВ
Аннотация
Под коммутацией в электроэнергетике понимается изменение конфигурации силовой электрической цепи. В распределительных сетях данный процесс возникает достаточно часто, например, для подачи или снятия напряжения с объектов электроэнергетики. Коммутация неизбежно сопровождается переходным процессом – изменением параметров электроэнергии в промежуток времени между установившимися режимами сети до коммутации и после нее. Целью исследования является разработка методики работы коммутационного аппарата, которая обеспечит коммутацию распределительных сетей 0,4-10 кВ либо без образования электродугового разряда, либо существенно снизит разрушающее действие электрической дуги на коммутационный аппарат. Аппарат предполагается использовать в качестве выключателя нагрузки в электрических сетях. Принцип работы данного аппарата будет основан на увеличении сопротивления перед коммутацией до такого, чтобы переключение происходило на малом токе, ниже 0,5 А, это приведет к снижению напряжения в зоне коммутации и электродуговой разряд не будет зажигаться или будет иметь слабое разрушающее воздействие при размыкании контактов. Для анализа возникающих переходных процессов была составлена модель распределительной сети 10 кВ в программном комплексе «MATLAB». По результатам моделирования работы устройства на данном прицепе было получено: снижение тока в ветви перед полным отключением позволяет уменьшить коммутационные перенапряжения до значений, безопасных для изоляции прочих элементов; оптимальные параметры работы устройства достигаются за счет применения только активных сопротивлений в ступенях гашения тока; для отключения как токов нагрузки, так и токов кроткого замыкания достаточно пяти ступеней, даже при наихудших условиях переходного процесса; время переключения между соседними ступенями должно превышать постоянную времени переходного процесса, как минимум, в три раза, но должно ограничиваться допустимым нагревом коммутационного аппарата и соблюдением параметров качества электрической энергии.