Министерство образования Республики Беларусь

Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени п. О. Сухого»

Кафедра «Электроснабжение»

Л. И. Евминов, Н. В. Токочакова

электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

по одноименному курсу для студентов дневного и заочного отделений специальности Т.01.01.00 «Электроэнергетика»

Гомель 2002

УДК 621.3.018.782.3: 621.311

Е19

Авторы-составители: Евминов Л. И., Токочакова Н. В.

Э

Е 19

лектромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения: Практическое пособие по одноименному курсу для студентов дневного и заочного отделений специальности Т.01.01.00 «Электроэнергетика». – Гомель: Учреждение образования «ГГТУ им. П.О. Сухого», 2002. – 207 с.

Для студентов специальности Т.01.01.00 «Электроэнергетика» Гомельского государственного технического университета имени П.О. Сухого.

Рецензент: доцент кафедры «Электроснабжение», к.т.н. Селиверстов Г. И.

ISBN 985-420-105-8

© Учреждение образования «Гомельский государственный технический университет имени П. О. Сухого», 2002

1. Указания к выполнению расчетов токов короткого замыкания

1.1. Общие сведения об электромагнитных переходных процессах

Режим работы электроэнергетической системы (ЭЭС) может быть установившимся и переходным (неустановившимся). Переходные режимы работы (переходные процессы) возникают в ЭЭС при изменении условий ее работы, которые происходят как при нормальной эксплуатации (включение и отключение отдельных генераторов, нагрузок, ЛЭП и т. д.), так и в аварийных ситуациях (короткое замыкание, обрывы проводов, замыкание фазных проводов на землю и др.).

Любой переходный процесс сопровождается нарушением первоначального электромагнитного состояния элементов ЭЭС и частоты вращения электрических машин, т. е. процесс характеризуется взаимосвязанными между собой электромагнитными и механическими изменениями. Однако при определенных условиях допустимо рассматривать переходный процесс с учетом только электромагнитных изменений. Так, например, при коротких замыканиях в точках, имеющих значительную электрическую удаленность от генераторов, переходный процесс можно рассматривать только как электромагнитный.

Необходимость количественной оценки электрических величин во время электромагнитного переходного процесса возникает в связи с требованиями обеспечения надежной работы отдельных элементов и ЭЭС в целом. Короткие замыкания в ЭЭС являются наиболее распространенной причиной возникновения переходных процессов и в то же время наиболее опасными видами повреждений, которые могут вызывать:

1. Значительное снижение напряжения на шинах потребителей и нарушение их нормальной работы.

2. Разрушение поврежденного элемента электрической дугой.

3. Разрушение оборудования в результате теплового и электродинамического действия тока короткого замыкания.

4. Нарушение синхронной работы генераторов в системе.

Коротким замыканием (КЗ) называется всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями (или четырехпроводных) – кроме того, замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).

Учитывая опасные последствия коротких замыканий при проектировании и эксплуатации возникает необходимость в выполнении расчетов процесса КЗ. Практически такие расчеты сводятся к определению величины тока в месте КЗ, а также к вычислению токов и напряжений в отдельных ветвях и точках системы.

Результаты расчетов необходимы для решения ряда инженерных задач:

1. Выбор схемы электрических соединений как отдельных установок (станций, подстанций), так и всей ЭЭС в целом;

2. Выявление условий работы потребителей при аварийных режимах.

3. Проверка аппаратов и проводников по условиям работы при КЗ.

4. Проектирование и настройка устройств релейной защиты.

5. Определение числа заземленных нейтралей в ЭЭС.

6. Выбор числа и мощности компенсирующих дугогасящих устройств.

7. Определение влияния ЛЭП на коммуникации.

8. Проектирование и проверка защитных заземлений.

9. Выбор аппаратов для защиты от перенапряжений.