Пофазное отключение

Пофазное отключение поврежденных фаз при однофазных коротких замыканиях в системах с глухозаземленной нейтралью может обеспечить существенный эффект с точки зрения повышения надежности электроснабжения потребителей и повышения устойчивости самих систем. При таких замыканиях, оставляющих значительную часть коротких замыканий (до 70% и более), неповрежденные фазы будут продолжать работу, передавая мощность приемной системе. Для одноцепных линий электропередачи в этих случаях сохраняется связь генераторов с приемником при большинстве коротких замыканий.

В результате отключения одной фазы происходит увеличение результирующего сопротивления системы, что в свою очередь приводит к уменьшению максимума передаваемой мощности, однако отнюдь не до нуля, как это имело бы место при отключении всех трех фаз. Характеристики мощности при пофазном отключении поврежденной фазы будут иметь вид, представленный на рис. 1.31. В момент однофазного короткого замыкания рабочая точка режима перемещается с характеристики нормального режима на характеристику короткого замыкания (а - b), а в момент отключения поврежденной фазы – на характеристику послеаварийного режима с двумя рабочими фазами (с – d). Как видно, при этом динамическая устойчивость системы повышается. Менее благоприятным является режим пофазного отключения двухфазного короткого замыкания, так как при этом остается в работе только одна фаза. Однако и в данном случае достигается определенный эффект.

Существенный недостаток пофазного отключения – несимметрия рабочего режима при отключении отдельных фаз. В результате в элементах системы возникают дополнительные потери, возможны и опасные перегревы генераторов и электродвигателей. Этот недостаток, однако, в значительной мере устраняется применением пофазного автоматического повторного включения. При использовании АПВ, как и в предыдущем случае, увеличивается динамическая устойчивость системы, так как рабочая точка режима возвращается на исходную ха­рактеристику мощности (e – f на рис. 1.31).

Главным недостатком пофазного отключения является необходимость в однофазных выключателях и в более сложной релейной защите, что приводит к повышению стоимости системы. В связи с этим пофазное отключение поврежденных фаз находит применение лишь в достаточно мощных электропередачах на напряжении 110 и 220 кВ, питающих тупиковые подстанции.

Автоматическое регулирование напряжения (арв)

АРВ оказывает благотворное влияние не только на статическую, но и на динамическую устойчивость систем. Качественная сторона влияния автоматического регулирования возбуждения заключается в том, что при коротком замыкании или при другом аварийном режиме регулятор напряжения, реагируя на снижение напряжения, переводит систему возбуждения на режим форсировки возбуждения, вызывая рост ЭДС генератора. При этом увеличиваются амплитуды характеристик мощности в аварийном и послеаварийном режимах, что уменьшает площадь ускорения и увеличивает площадь торможения генераторов (рис. 1.32). Динамическая устойчивость системы благодаря этому повышается.

Количественная сторона указанного влияния автоматического регулирования возбуждения на динамическую устойчивость системы определяется скоростью подъема напряжения (точнее, ЭДС) генератора при форсировке возбуждения. Эта скорость зависит от величины потолка возбуждения и постоянной времени цепи возбуждения.

В

наибольшей мере требованиям обеспечения динамической устойчивости систем отвечают современные быстродействующие регуляторы напряжения, особенно полупроводниковые статические, практически безынерционные устройства самовозбуждения генераторов. Путь перехода рабочей точки с характеристики с нормальным режимом возбуждения на характеристику с форсированным режимом возбуждения зависит от параметров цепи возбуждения генератора (пунктирные кривые на рис. 1.32).

Отметим также, что форсировка возбуждения генераторов позволяет увеличить устойчивость коммутационных аппаратов и уменьшить скольжение асинхронных двигателей, что эффективно повышает устойчивость нагрузки и, следовательно, устойчивость системы в целом.