Перенапряжения при разрыве электропередачи вследствие асинхронного хода

Перенапряжения при разрыве электропередачи вследствие действия защит при асинхронном ходе рассчитываются методом наложения. Сначала при заданном угле расхождения ЭДС концевых систем рассчитывают ток через отключаемый выключатель и распределение напряжения вдоль передачи. Затем между размыкающимися контактами выключателя вводится источник тока , равный по значению и обратный по направлению обрываемому току. Напряжение в любой точке х линии после размыкания контактов вычисляется по формуле

(10.1)

где - напряжение в точке х, обусловленное включением источника в месте отключаемого выключателя. Наибольшие перенапряжения возникают при разрыве электропередачи выключателями на концах электропередачи. При этом можно использовать формулы для расчета перенапряжений при отключении КЗ.

Если не учитывать особенностей конкретной электропередачи, то можно принять, что распределение ударных коэффициентов при отключении асинхронного хода подчиняется усеченному нормальному закону. Нормирующий множитель распределения

, (10.2)

где - угол между ЭДС примыкающих систем в момент отключения.

При этом могут быть два случая:

а) на электропередаче установлена автоматика прекращения асинхронного хода (АПАХ), которая осуществляет разрыв при заданном угле между ЭДС обоих концов передачи. Тогда ударный коэффициент изменяется в пределах от

до .

Среднее значение и среднеквадратическое отклонение ударного коэффициента зависят от и определяются по кривым (рис. ).

б) на электропередаче нет устройства АПАХ. Тогда ударный коэффициент перенапряжений изменяется в пределах от 1,05 до 1,85, среднее значение и среднеквадратическое отклонение соответственно равны: и

Наиболее высокие кратности перенапряжений на неповрежденных фазах могут возникнуть при затягивающемся отключении КЗ (при отказе быстродействующей первой ступени РЗ) в электропередаче возникнет асинхронный ход эквивалентных генераторов примыкающих к ВЛ систем.

Если в момент отключения выключателя устройством защиты от асинхронного хода векторы и развернутся друг относительно друга на угол δ = 180°, то перенапряжения, возникающие на разомкнутой линии, могут достигнуть достаточно больших значений.

При расчетах перенапряжений, возникающих при отключении асинхронного хода, следует иметь в виду, что этому режиму, как правило, предшествует форсировка возбуждения генераторов. Примерное значение ЭДС эквивалентного генератора отправной системы может быть принято равным 1,2 .

Амплитуды свободных колебаний пропорциональны амплитуде отключаемого тока. При асинхронном ходе отключаемый ток пропорционален sin(δ/2), где δ – угол между эквивалентными ЭДС и . Поэтому ограничение перенапряжения при отключении асинхронного хода генератора системы может быть достигнуто путем управления моментом отключения выключателя: отключение должно производиться при углах близких к значению их в нормальном режиме эксплуатации электропередачи.

4

3

2 δ

0 60 120 180… °

Рис. 10.1. Зависимость максимальных перенапряжений при отключении асинхронного хода от угла δ ( )