30. Аварийные режимы в энергосистемах передачи и распределения электрической энергии.

В процессе эксплуатации электроэнергетических систем летательных аппаратов в них могут возникнуть аварийные режимы, которые могут привести к повреждению и отказу отдельных элементов, а в ряде случаев - к возникновению пожара, взрыва и даже катастрофе. К таким режимам относятся:

1) короткие замыкания,

2) протекание обратных токов (потребление генератором мощности из сети),

3) перевозбуждение генератора,

4) переполюсовка или перепутывание полярности генератора,

5) отклонение частоты от номинального значения,

6) обрыв фаз в 3х-фазном генераторе и др.

Рассмотрим коротко некоторые из этих аварийных режимов.

1) Короткие замыкания возникают в результате повреждении изоляции, обрыва проводов с последующим касания места повреждения на корпус летательного аппарата.

2) Протекание обратных токов возможно тогда, когда ЭДС генератора меньше напряжения сети, Величина обратного тока

E_г - ЭДС генератора, - сопротивление обмотки якоря, переходных контактов, соединительных проводов. I_обр может оказаться достаточно большим. Это может привести к выходу из строя генератора. а также к быстрому разряду аккумуляторной батареи.

3) Перевозбуждение /перенапряжение/ возникает при неисправностях регулятора напряжения и может привести к выходу из строя потребителей и нарушению параллельной работы генераторов.

4) Переполюсовка генератора или перепутывание полярности приводит к тому, что генератор и сеть оказываются включенными последовательно и величина тока будет определяться значением

5) Чрезмерное отклонение частоты от номинального значения вредно сказывается на работе потребителей.

При понижении частоты увеличиваются токи возбуждения генераторов, токи асинхронных двигателей, а также токи намагничивания трансформаторов и др. электромагнитных устройств. При повышении частоты возрастает частота вращения электродвигателей и уменьшает их электромагнитный момент.

Для предупреждения последствий аварийных режимов в энергосистемах л.а. применяют различные виды защиты, например:

а) защиту от токов к.з. и перегрузок - максимальную токовую защиту, продольную дифференциальную защиту.

б) защиту от повышения перенапряжения - автоматы защиты от перенапряжения типа АЗП, АЗПС и др.

в) защиту от понижения частоты и напряжения, элементы которых размещаются в коробках управления и защиты типа КЗУ, КОЧ и др.

Требования к аппаратуре защиты:

- селективность(отключение неисправного элемента или участка сети)

- быстродействие

- надежность

31. Виды защит сетей постоянного тока.

Установка защиты источников электрической энергии первичной распределительной сети и фидеров потребителей не решает до конца задачу обеспечения живучести системы электроснабжения, если шины распреде­лительных устройств остаются без защи­ты. Действительно, при коротком замыка­нии на них возможен выход из строя всей системы электроснабжения и прекраще­ние работы всех потребителей. В связи с этим установка защиты шин распредели­тельных устройств весьма целесообразна, несмотря на то, что вероятность повреж­дения невелика.

Из большого количества известных схем защиты шин рассмотрим, в качестве примера, несколько вариантов.

Схема с использованием изолированного кожуха. Прин­цип построения и действия схемы рис. 17.39 заключается в следующем.

Шина распределительного устройства помещается в металлической коробке (ко­жухе) изолированной от корпуса. Ли­нии Л\ и Л_2у подводящие питание к шине, снабжаются дифференци­альной защитой ДР-1 и ДР-2_У которая имеет дополнительные отклю­чающие катушки, соединенные с кожухом К. При повреждении рас­пределительного устрой­ства и замыкании между шиной и -кожухом сраба­тывает предохранитель Я, напряжение с кожуха по­падает на отключающие катушки реле ДР-1 и ДР-2_У последние срабаты­вают и изолируют аварий­ную шину от остальной сети.

Схема с поляри­зованными реле. Обмотки поляризованных реле ПР-1 и ПР-2 (рис. 17.40), соединенные последовательно, включаются между шинами достаточно удаленных друг от друга распределительных устройств РУ-1 и РУ-2. В нор­мальных условиях напряжения на шинах РУ-1 и РУ-2 одинаковы и

реле ПР-1 и ПР-2 не работают. При коротком замыкании, например на шинах РУ-2, ток в обмотках поляризованных реле течет в на­правлении от РУ-1 к РУ-2, срабатывает реле ПР-1 и, замыкая свои контакты, посылает сигнал на отключение линий, питающих РУ-2.

Недостатком такой защиты является возможность ложного срабатывания при коротком за­мыкании в линии или на соседнем распределительном устройстве, когда напряжение на шинах крат­ковременно понижается.

Схема импульсной защ и т ы. По этой схеме (рис. 17.41) все провода, присоединенные к шине распределительного устрой­ства, пропускаются сквозь ферро­магнитный тороид, вторичная об­мотка которого присоединяется к реле. В нормальных условиях ско­рость изменения суммарного пер­вичного тока всегда равна нулю и защита не работает. При корот­ком замыкании на шинах РУ появляется импульс э. д. с. во вторич­ной обмотке торой да, срабатывает реле и посылает сигнал на от­ключение питающих линий.

Питание отключающей цепи осуществляется от конденсатора С, который в нормальных условиях заряжается от шин через вентиль, а во время аварии этот вентиль отделяет конденсатор от аварийной шины.