2.12 Пример расчета скорости восстановления напряжения

Трехфазная трансформаторная группа с номинальной мощностью 32000 и напряжением 35 кВ/110 кВ питается от системы бесконечной мощности. Трехфазное КЗ произошло на стороне =110 кВ и отключается выключателем. Нулевая точка трансформатора на стороне 110 кВ заземлена, а в месте КЗ нуль изолирован. Напряжение КЗ трансформатора =10,5%. Емкость одной фазы трансформатора . К шинам 110 кВ присоединено оборудование общей емкостью .

Требуется найти частоту восстанавливающегося напряжения и среднюю скорость восстановления напряжения на контактах полюса выключателя, отключающегося первым. Схема замещения для расчета представлена на рисунке 2.31, а.

Каждая фаза трансформатора представляется индуктивностью . и эквивалентной емкостью на ее концах. Так как нуль заземлен, то в схеме остается одна емкость .

Предположим, что создались условия гашения дуги в фазе А. Тогда фазы В и С замкнуты и на полюсе фазы А восстанавливается напряжение, равное сумме напряжений на емкостях и .

Рисунок 2.31 − Схемы замещения для расчета процесса восстановления напряжения

Поскольку цепь чисто индуктивная, то угол = 90°, и при прохождении тока фазы А через нуль мгновенное значение ЭДС в этой фазе равно амплитуде, а ЭДС фаз В и С составляет - 0,5 амплитуды. Тогда мгновенное значение напряжения промышленной частоты на разрыве А

.

Частоты колебаний в верхнем и нижнем контурах одинаковы:

.

Индуктивность

или, если выражать через мощность и напряжение ,

Гн.

При повышенной частоте индуктивность трансформатора уменьшается на 30 %. Тогда

=0,7L=0,0883 Гн.

Общая емкость фазы .

Частота

Средняя скорость восстановления напряжения

В/мкс.

После отключения фазы А в следующий нуль тока гаснет дуга в фазах В и С (рисунок 2.34, в). Примем, что напряжение между полюсами фаз В и С делится поровну. Тогда

В/мкс.

Таким образом, отключение полюсов В и С происходит в более легких условиях.

Заключение

Электрические и электронные аппараты осуществляют управление потоком энергии от источ­ника к приемнику. Они применяются в системах производства и распределения электрической энергии и энергоснабжения во всех областях народного хозяйства, в схемах автоматического и неавтоматического управления электрическими маши­нами и разнообразным оборудованием.

Наряду с электрическими машинами электрические и электронные аппараты являются основ­ными средствами электрификации и автоматизации. Стоимость их нередко оказыва­ется соизмеримой со стоимостью управляемых ими электрических машин и обору­дования или даже превышает ее. Электрические и электронные аппараты составляют самостоя­тельную и обширную область электротехники, к которой относится большинство средств автоматики.

Научно-технический прогресс непосредственно связан с электровооруженно­стью производства, так как производительность труда пропорциональна его элек­тровооруженности. Необходимо непрерывное их совершенствование на основе раз­вития общей теории электроаппаратостроения, углубления представлений о физике явлений, протекающих в электрических аппаратах, и умения применять законы электротехники при их проектировании. На базе новых технологий и материалов должны быть расширены работы по созданию бесконтактных (статических) аппара­тов, аппаратов с жидко-металлическими контактами, по миниатюризации конструк­ций и модульному их исполнению.