Материал: ССН расписанные вопросы Байназарова

Номограмма для определения температуры кабеля при КЗ

31. Проверка кабельных линий сн на термическую стойкость и невозгораемость при кз.

Расчёт нагрева кабелей

• Н азначение расчёта нагрева кабелей

• Уравнение теплового баланса.

• Понятие теплового импульса.

• Способы расчёта температуры нагрева жил кабелей при КЗ.

Каковы допустимые температуры по условиям ТС и НВ?

1983-1987 гг., ВНИИКП и НИЦ ВВА - стендовые испытания кабелей с алюминиевыми жилами, с пропитанной бумажной изоляцией в алюминиевой оболочке на напряжение 6 кВ сечением 95 мм².

Вывод:

ТС нарушается при 200-300°С

НВ нарушается при 310-400°С

Допустимые температуры нагрева кабелей при КЗ по условиям ТС и НВ

Методика проверки кабелей на тс и нв

Циркуляр №Ц-02-98(Э) (РАО “ЕЭС России”, СПО ОРГРЭС, 1998) (короче, какой-то залупный документ)

«О проверке кабелей на невозгорание при воздействии тока короткого замыкания»

1. Выбор расчётной точки, вида и продолжительности КЗ

2. Расчёт теплового импульса

3. Расчёт конечной температуры нагрева жил кабеля и сравнение с допустимой температурой по условиям ТС и НВ

4. Сравнение с допустимой температурой

Особенности проверки кабелей на тс

1. Сценарий аварии:

   • произошло КЗ в начале кабеля присоединения,

   • сработала основная защита присоединения,

   • отключился выключатель присоединения

2. Продолжительность КЗ: t = t_рз.осн + t_ов = (0,04…0,13) с

3. Θ_доп = 200…300°С

Особенности проверки кабелей на нв

1. Сценарий аварии:

   • произошло КЗ в начале (или за отрезком 20-50 метров) кабеля присоединения,

   • либо не сработала основная защита присоединения, либо не отключился выключатель присоединения

   • отключился выключатель ввода на секцию от ТСН

2. Продолжительность КЗ: t = t_рз.рез + t_ов = (0,4…0,6) с

Θ_доп = 310…400°С

32. Выбег агрегатов сн при обесточивании. Индивидуальный и групповой выбег.

(я брал инфу с сайтиков, не уверен, что речь именно об обесточивании, но инфа лучшее, чем в лекции, в которой нет ни-ху-я)

Выбег машинного агрегата представ­ляет собой процесс снижения его частоты вращения, вызванный отключением электродвигателя от сети или резким уменьшением подводимого к нему напряжения.

Групповой выбег

Под режимом совместного выбега понимается процесс останова турбогенератора с агрегатами СН при отключении энергоблока от системы после закрытия стопорного клапана турбины с постепенным снижением частоты и напряжения. На АЭС режим совместного выбега используется для съёма остаточных тепловыделений из аварийно остановленного реактора в условиях обесточивания.

Рис. 1. Графики зависимостей частоты вращения n, напряжения U, и подачи Q при совместном выбеге турбогенератора и механизмов СН.

Индивидуальный выбег

Случается при единичном количестве двигателей. Двигатели могут становится генераторами на короткое время.

Рис. 2. Графики зависимостей частоты вращения и подачи при индивидуальном выбеге ГЦН.

Сравнение результатов расчёта индивидуального и совместного выбега показали, что при индивидуальном выбеге агрегаты тормозятся на порядок быстрее.

ЛАПИДУС:

Теперь рассмотрим 4 кривые при самозапуске.

Самозапуск это сначала выбег, а потом пуск с промежуточной частоты.

Напряжение у нас может падать по-разному. Здесь показан групповой выбег. Если выбег индивидуальный при близком КЗ, то там мгновенная просадка в 0 идёт. И будет долгий по времени провал напряжения, которое называется время перерыва питания. Потом питание восстановится, но не на полное напряжение, так как часть напряжение уходит на большой пусковой ток. И вот это неполное напряжение может обеспечить нам неуспешный самозапуск.

Если выбег групповой, то смотрим кривую ЭКВ (эквивалентный двигатель – замена всех двигателей одним). Если выбег индивидуальный, то кривая ТД (типовой двигатель наверно). При индивидуальном выбеге двигатели переходят в генераторный режим, но их энергия быстро затухает. Потом скачком появится момент и проходя через критическое скольжение будет появляться пик.

Двигатель сначала тормозится, потом разгоняется. Тут всё просто. (На пунктиры не обращайте внимания)

ЛЯЗЗАТ: (ХУЙ ЗНАЕТ, ЧТО ЕЁ ЛЕКЦИЯ В ДАННОМ СЛУЧАЕ ВООБЩЕ ДАЁТ)

Назначение расчёта выбега:

1. Сравнить частоту вращения n в конце выбега с критической частотой вращения, чтобы выяснить характер сопротивления (r, x) двигателя при расчёте токов КЗ, самозапуска.

2. Используя параметры выбега, рассчитать самозапуск.

3. Сравнить частоту вращения n с частотой закрытия обратного клапана, чтобы выяснить, прекратится ли подача воды в котёл.

4. Выяснить, насколько долго вращается ГЦН при обесточивании, чтобы обосновать необходимую инерционную постоянную Тj маховика.

Протекание выбега зависит от возмущения, предшествующего выбегу

• Совместный выбег – плавный останов турбогенератора и агрегатов СН при отключении энергоблока от системы и отсечении пара, поступавшего на турбину.

• Совместный выбег происходит за счёт кинетической энергии вращающихся масс турбины и ротора генератора.

• Собственные нужды получают электроэнергию от останавливающегося генератора через рабочий ТСН.

Условия существования совместного выбега

1. Выключатель блока отключен.

2. Генераторный выключатель включен.

3. Генератор возбуждён.

4. Пар, поступавший на турбину, отсечён.

5. Выключатели рабочего ввода на секцию СН от рабочего ТСН включены.

6. Выключатели электродвигателей СН (хотя бы части из них) включены.

Условие прекращения совместного выбега

Совместный выбег прекращается в момент, когда U = 0,25 о.е.

В этот момент срабатывает ЗМН-3, принудительно отключает выключатели рабочих вводов и включает выключатели резервных вводов от МРП.

После чего начинается самозапуск двигателей от РТСН.

Назначение совместного выбега

• Для АЭС:

как можно дольше поддерживать вращение ГЦН на секциях нормальной эксплуатации при обесточивании блока.

• Для ТЭС:

предотвратить нерасчётный разгон турбины, вызванный несвоевременной или неплотной посадкой стопорного клапана.

33. Понятие самозапуска электродвигателей собственных нужд при перерывах питания.

БУДЕТ ТОК ЛАПИДУС, ИБО У ЛЯЗЗАТ ПРОСТО ДВЕ КАРТИНКИ, МРАЗЬ ПРОСТО, Я В АХУЕ.

Самозапуск – это автоматическое (без вмешательства персонала) восстановление нормальной работы электродвигателей после кратковременного исчезновения (или глубокого снижения) напряжения питания и последующего восстановления питания.

Важное в определении выделено зелёным. Но тут он снова сказал, что важны 3 части:

1) Напряжение должно пропасть (или глубоко понизиться).

2) Должен быть перерыв питания.

3) Напряжение должно как-то восстановиться.

Если какого-то из этих пункта нет, то самозапуска нет.

Схема замещения обмотки ротора

Чтобы вникнуть в процесс самозапуска, рассмотрим схему замещения обмотки ротора. Важный элемент – активное сопротивление цепи ротора, делённое на скольжение. Обычно активное сопротивление больше индуктивного из-за маленького скольжения. Если двигатель теряет питание, то двигатель замедляется, скольжение растёт, сопротивление падает. И пусковой ток становится намного больше номинального. И обычно скольжение становится больше критического в таких случаях. И Х становится больше, чем R.

На самом деле активное сопротивление не зависит от скольжения. Просто тут удобная математическая модель, используемая для удобства расчётов. От скольжения зависит ЭДС и индуктивное сопротивление (там sE0 и sX). Но мы в законе Ома просто всё поделили на s и получили такую схемку.

Зависимость тока АД от скольжения

По этому графику можно понять, на сколько пусковой ток (s=1) будет больше номинального (s близко к нулю, но не ноль).

Зависимость электромагнитного момента АД от скольжения

Критическому скольжению соответствует максимум момента. Рабочий режим это 0 < s < s_кр, а при затормаживании s > s_кр и наш пусковой момент будет не только меньше максимального, но ещё он может стать и меньше рабочего, поэтому требуется дополнительные затраты энергии. Но наш двигатель всё равно вернётся в устойчивую рабочую точку. Но для этого надо, чтобы электромагнитный момент был достаточно большим на фоне момента сопротивления. А для этого нужны большие напряжения при восстановлении питания (рисунок ниже).

А если напряжения будут небольшими, то случится такое, что показано на рисунке ниже. Либо пересечения графиков не будет вообще, тогда не будет рабочей точки в принципе. А если и есть пересечение, то оно может быть в неустойчивой рабочей точке.

Напряжение, электромагнитный момент, скольжение и ток при самозапуске

Самозапуск это сначала выбег, а потом пуск с промежуточной частоты.

Напряжение у нас может падать по-разному. Здесь показан групповой выбег. Если выбег индивидуальный при близком КЗ, то там мгновенная просадка в 0 идёт. И будет долгий по времени провал напряжения, которое называется время перерыва питания. Потом питание восстановится, но не на полное напряжение, так как часть напряжение уходит на большой пусковой ток. И вот это неполное напряжение может обеспечить нам неуспешный самозапуск.