45.Общая характеристика мер защиты от коммутационных перенапряжений

Разрядники РВМК

Нелинейные ограничители перенапряжений

Выключатели с шунтирующим сопротивлением

Управляемое включение линии

Реакторы с искровым присоединением

Поскольку max значения перенапряжений определяются как Umax=k_П*Uвын m, то для ограничения перенапряжений можно воздействовать как на величину Uвынm, так и на коэффициент перенапряжений.

Ограничение Uвын при включении разомкнутой линии: *включение реакторов на конце разомкнутой линии

*уменьшением реактивного сопротивления системы, к которой подключается линия

*снижение коэффициентов трансформации повыш.тр-ров

Ограничение k_П

Введение на время коммутации в цепь активного сопротивления, демпфирующего колебания или обеспечивающего меньшую переходную составляющую процесса

Ограничения перенапряжений в переходном процессе можно достичь с помощью:

-коммутационных разрядников

-нелинейных органичителей перенапряжений

-выключателей со встроенными низкоомными сопротивлениями

-управления моментом замыкания контактов выключателя

46. Общая характеристика перенапряжений, возникающих в процессе ликвидации аварий, вызванных кз на вл

Процессы при ликвидации короткого замыкания на ВЛ

• Внезапное КЗ на ВЛ

• Отключение первого выключателя

• Отключение второго выключателя

• Пауза АПВ

• Включение первого выключателя

• Включение второго выключателя

• Отключение первого и второго выключателей при неуспешном АПВ

Программированное осуществление коммутаций

47.Коммутационные перенапряжения при отключениях вл. Меры ограничения перенапряжений

Процесс отключения происходит в два этапа:

1 этап: Отключение первого выключателя при к.з. - ближайшего к точке к.з.

2 этап: Отключение существующего режима односторонне включенной линии вторым выключателем, т.е. отключение емкостного тока ненагруженной линии.

Распределение напряжения по длине аварийной фазы

до и после отключения В2

Распределение напряжения по длине длине ВЛ до и после отключения В2

Отключение линии в режиме асинхронного хода

Зависимость перенапряжений от величины d

Отключение емкостей и ненагруженных линий

Расчетная схема при отключении ненагруженной линии

Характеристики процесса при отключении ненагруженной линии без реакторов

Расчетная схема при отключении ненагруженной линии с реакторами

Характеристики процесса при отключении ненагруженной линии с реакторами

48.Коммутационные перенапряжения при плановых включениях и включениях тапв. Меры ограничения

Принципиальная схема сети при плановом включении ВЛ

При увеличении К ударный коэффициент К_уд уменьшается, поэтому

Меры ограничения:

В линиях СВН включение реакторов, снижение эдс генераторов, установка минимальных Кт => перенапяж не выше 2.5Uф, безопасного для изоляции

От 1150кВ требуются доп.ограничения

49. Перенапряжения при отключениях индуктивностей. Меры ограничения.

*Отключение ненагруженных трансформаторов

*Отключение заторможенных электродвигателей

*Отключение шунтирующих реакторов

Ток среза в выключателе (а) Зависимость I среза от амплитуды отключаемого тока (б)

В момент обрыва тока мгновенное значение напряжения на емкости =Uo. Накоплена энергия LIo²/2 в магнитном поле и CUо²/2 в емкости. В контуре LC возникают незатухающие колебания.

Напряжение на контактах выключателя U_AB=e(t)-Uc

Восстанавливающая прочность межконтактного промежутка в течение первого полупериода свободных колебаний отключаемого контура мала => повторные пробои неизбежны. После пробоя напряжение м/у контактами ↓ до 0, а Uc до e(t). В выкл. снова появляется ток =>происходит новый срез тока, но уже при меньшем значении, чем Io. Процесс повторяется до тех пор, пока постепенно уменшающиеся max значения напряжения на контактах не станут меньше восстанавливающейся прочности межконтактного промежутка выключателя

Меры ограничения перенапряжений

• Применение разрядников РВМГ

• Применение ОПН

Уменьшение Z_т (увеличение С)

Перенапряжения при отключениях индуктивностей (ненагруженных трансформаторов, заторможенных электрических двигателей и шунтирующих реакторов).

Отключение индуктивных нагру­зок — ненагруженного трансформатора или реактора — ведет к появлению на них и на выключателе перенапряже­ний, связанных с обрывом (или «сре­зом») выключателем индуктивного то­ка до его естественного перехода через нулевое значение. Высвобождающаяся магнитная энергия в индуктивности переходит в электрическую энергию в емкости, приключенной параллельно индуктивности; с этой энергией и свя­зано возникновение перенапряжения на емкости. Срез тока обусловлен ин­тенсивной деионизацией промежутка в выключателе, в результате которой резко падает проводимость душ ещедо перехода тока через нулевое значение. Понижение проводимо­сти ведет к снижению мощности, поступающей в дугу, и ее тепловой баланс нарушается. Параллельно дуговому промежутку всегда имеется некоторая емкость; падение проводимости дуги приводит к переходу гока в емкостную проводимость, вследствие чего ток в дуге еще более падает, дуга приобретает неустойчивый характер и гаснет, если только восстанавливающееся напряжение не оказывается достаточным для ее повторного зажигания.

Механизм образования перенапряжений можно проследить по схе­ме на рис. 26-12,а. В этой схеме трансформатор в ненагруженном ре­жиме представлен эквивалентной схемой L, С, g, где L—индуктив­ность намагничивания трансформатора; С — емкость отключаемой об­мотки; g — проводимость, эквивалентная потерям в меди и стали.

Вследствие небольшого расхождения контактов выключателя пробивная прочность промежутка еще невелика и происходит повтор ное зажигание на фронте восстанавливающегося напряжения. Это при водит к высокочастотному разряду емкости С на цепь источника. Вслед ствие малого значения индуктивности источника Ls это колебание имеет очень высокую частоту.

Процесс повторных за­жиганий и обрывов дуги продолжается до тех пор, пока кривая восстанавли­вающегося напряжения с ам­плитудой ивп уже не будет пересекать кривую прочно­сти промежутка Uпр(t).

Эффективным средством ограничения перенапряжений при отключе­нии холостых трансформаторов и реакторов служат грозозащитные вен­тильные разрядники, включенные на выводах этих трансформаторов. Пробиваясь, РВ рассеивают энергию, накапливающуюся на емкости трансформатора С, и ограничивают Uтр до величин, безопасных для изоляции. Пропускная способность обычных грозозащитных РВ вполне достаточна для рассеяния этой энергии.

При отключении асинхронных двигателей высокого напряжения (3 кв и выше) возникают перенапряжения, природа которых та же, что и при отключении трансформаторов. При отключении вращающихся (с номинальной скоростью) двигателей перенапряжения не превышают 3Uф. При отключении заторможенного двигателя перенапряжения зна­чительно возрастают, достигая при отключении воздушным выключа­телем 4,5Uф. Такие высокие перенапряжения связаны с резким возра­станием индуктивного тока, потребляемого заторможенным двигателем. В промежуточных случаях, т. е. при вращении двигателя с пониженной скоростью перенапряжения, очевидно, также будут иметь промежуточ­ные значения. Отключения полностью или частично заторможенных двигателей возможны на практике в результате перегрузки при восста­новлении напряжения в сети после отключения короткого замыкания.