3. Основные понятия

• Электрическая система (далее ЭС) - это условно выделенная часть электроэнергетической системы, в которой осуществляются выработка, преобразование, передача и потребление электрической энергии.

В результате аварийных ситуаций в системе возникают переходные процессы, в течение которых происходит переход от одного энергетического состояния (режима) к другому.

• Режим работы системы - это совокупность процессов, характеризующих работу электрической системы и ее состояние в любой момент времени.

К параметрам режима относятся: напряжения, ёмкость, токи и т.п. – взаимосвязанные и взаимообусловленные между собой параметрами системы.

Параметры ЭС: сопротивления, проводимости, коэффициенты трансформации, постоянные времени и т.п. - определяются физическими свойствами элементов.

Режимы работы ЭС:

• Установившийся (нормальный) режим - состояние системы, когда параметры режима изменяются в небольших пределах, позволяющих считать эти параметры неизменными.

Это основной расчетный режим, имеющий лучшие технико-экономические характеристики.

• Нормальный переходный режим возникает при нормальных условиях эксплуатации системы (включение и отключение каких-либо элементов системы, изменение нагрузки, несинхронное включение синхронных машин ( далее СМ) и т.п.).

• Аварийные переходные режимы возникают в ЭС при таких возмущениях (авариях), как: короткие замыкания, внезапные отключения элементов ЭС, повторные включения и отключения этих элементов, несинхронные включения СМ и т.п.

• Послеаварийные установившиеся режимы наступают после отключения поврежденных элементов ЭС. При этом параметры послеаварийного режима могут быть как близкими к параметрам нормального (исходного) режима, так и значительно отличаться от них от них.

• Устойчивость режима — это способность СЭС при внезапных случайных возмущениях ее режима сохранять допустимые значения параметров в узловых точках.

Различают статическую и динамическую устойчивость.

• Динамическая устойчивость — это способность СЭС возвращаться после внезапного возникновения резкого возмущения к такому установившемуся режиму, при котором значения параметров режима в ее узловых точках находятся в допустимых пределах.

• Результирующая устойчивость — способность СЭС восстанавливать синхронную работу после кратковременного, допустимого по условиям эксплуатации, асинхронного режима с приемлемыми показателями качества электрической энергии.

• Переходные процессы

Под переходными процессами (п.п.) в системах электроснабжения понимают следующие случаи:

1. Включение и отключение двигателей и других приемников электрической энергии;

2. Короткие замыкания в системе, а также повторные включения и отключения короткозамкнутой цепи;

3. Возникновение местной не симметрии в системе (например, отключение одной фазы);

4. Действие форсировки возбуждения синхронных машин, а также их развозбуждение (гашение магнитного поля);

5. Несинхронное включение синхронных машин.

Основная причина п.п. - короткие замыкания.

• Короткое замыкание - это не предусмотренное нормальными условиями эксплуатации замыкание между фазами или между фазами и землей.

В месте замыкания образуется некоторое переходное сопротивление, состоящее из сопротивления возникшей электрической дуги и сопротивлений прочих элементов пути тока от источника до точки к.з.

Иногда переходные сопротивления дуги бывают незначительны и ими можно пренебречь. Такие замыкания называют металлическими.

• Металлические к.з. – это наиболее тяжёлые условия для электротехнических устройств, так как значения токов к.з. максимально.