- •Ответы к экзамену по электромагнитным переходным процессам:
- •2)Системы тока; номинальные и средние напряжения электроустановок. Область использования различных уровней напряжений в ээс.
- •3)Причины возникновения и последствия переходных процессов в системах электроснабжения.
- •4)Виды повреждений и ненормальных режимов в трёхфазных системах электроснабжения. Обозначения в схемах. Вероятность возникновения.
- •5)Понятие о неудалённых и удалённых коротких замыкания.
- •6)Назначение расчётов переходных процессов и требования к ним.
- •7)Основные допущения, принимаемые при расчётах переходных процессов.
- •8)Порядок определения токов кз (выбор расчётных условий). Выбор вида кз и момента времени от начала кз в зависимости от назначения расчёта.
- •9)Параметры элементов расчётной схемы в именованных и относительных единицах (генераторы, сэс, трансформаторы, реакторы, воздушные и кабельные лэп).
- •10)Учёт нагрузки при определении токов кз в установившемся и сверхпереходном режимах. Учёт сопротивления дуги в месте кз.
- •11)Приближенное и точное приведение сопротивлений элементов схем к базисным условиях в именованных единицах.
- •12)Система относительных единиц. Приближённое и точное приведение сопротивлений элементов к базисным условиям в ое.
- •13)Преобразование схем замещения. Коэффициенты распределения токов.
- •14)Переходный электромагнитный процесс при внезапном трёхфазном кз в простейшей цепи. Векторные диаграммы, дифференциальные уравнения.
- •15)Ударный ток короткого замыкания. Ударный коэффициент. Действующее значение ударного тока кз. Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока кз.
- •16)Начальный момент внезапного нарушения режима синхронной машины. Влияние демпферных обмоток.
- •17)Характер протекания переходного при удалённом кз. Удалённые и неудалённые кз.
- •18)Установившейся режим кз генератора, параметры установившегося режима. Порядок расчёта установившегося тока кз аналитическим методом.
- •19)Сети с незаземлёнными нейтралями. Общая характеристика, нормальный режим. Напряжение смещения нейтрали, степень ёмкостной несимметрии сети.
- •20)Напряжение относительно земли при замыкании фазы на землю в сети с незаземлённой нейтралью. Векторная диаграмма.
- •21)Токи замыкания на землю в сети с изолированной нейтралью. Учёт сопротивления дуги.
- •22)Сети с резонансно заземлёнными нейтралями. Длительно допускаемый ток замыкания на землю. Дугогасящие катушки, схемы включения, настройка дгк, руом.
- •23)Порядок расчёта токов кз методом типовых кривых.
- •24)Однократная продольная несимметрия. Основные виды и основные уравнения.
- •25)Разрыв двух фаз. Основные соотношения, векторные диаграммы, комплексная схема замещения.
- •26)Разрыв одной фазы. Основные соотношения, векторные диаграммы токов и напряжений, комплексная схема замещения.
- •27)Схемы прямой, обратной и нулевой последовательности при однократной продольной несимметрии.
- •28)Основные технические средства ограничения токов кз,
- •29)Правило эквивалентности прямой последовательности при однократной поперечной несимметрии.
- •30)Двухфазное кз на землю. Основные соотношения, векторные диаграммы, комплексная схема замещения.
- •31)Однофазное кз. Основные соотношения, векторные диаграммы, комплексная схема замещения.
- •32)Двухфазное кз. Основные соотношения, векторные диаграммы, комплексная схема замещения.
- •33)Схемы прямой, обратной и нулевой последовательности при поперечной несимметрии.
- •34)Сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности для элементов системы электроснабжения.
- •35)Принцип независимости действия симметричных составляющих. Условия применения.
- •36)Однократная поперечная несимметрия. Коэффициенты несимметрии и неуравновешенности системы. Основные соотношения метода симметричных составляющих.
- •37)Учёт системы при расчётах токов кз. Система конечной и бесконечной мощности.
- •38)Особенности расчёта токов кз в установках напряжением 6-10-35 кВ. Учёт сопротивления дуги.
- •39)Расчёт токов кз при поперечной несимметрии в установках до 1000 в. Учёт сопротивления дуги.
- •40)Расчёт токов трёхфазных кз в установках до 1000 в. Максимальный и минимальный режимы.
- •41)Порядок расчёта несимметричных кз с помощью типовых кривых.
- •42)Расчёт тока кз на стороне выпрямленного тока при трёхфазных схемах выпрямления.
- •43)Сложные виды повреждений. Разновидности. Граничные условия при двойном замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью.
- •44)Граничные условия при однофазном кз с одновременным разрывом фазы в сети с глухозаземлённой нейтралью.
- •45)Нагрев проводников током кз. Термический спад тока кз.
- •46)Несимметричные кз на трансформаторе. Влияние группы соединений трансформатора на ток симметричных и несимметричных кз.
- •47)Способы ограничения токов кз.
- •48)Правило эквивалентности прямой последовательности при однократной продольной несимметрии.
- •49)Сравнение различных видов кз по величине тока кз.
- •50)Качество электромагнитных переходных процессов. Уровни токов кз.
- •51)Классификация методов и средств ограничения токов кз.
- •52)Деление сети и схемные решения для ограничения токов кз.
- •53)Общие требования к токоограничивающим устройствам.
- •54)Токоограничивающие реакторы. Разновидности. Схемы включения.
- •55)Токоограничивающие коммутационные аппараты.
20)Напряжение относительно земли при замыкании фазы на землю в сети с незаземлённой нейтралью. Векторная диаграмма.
Ответ: Напряжения относительно земли при замыкании фазы на землю. При определении напряжений в режиме замыкания фазы на землю в сетях с незаземленными нейтралями влиянием несимметрии сети и активных токов утечки можно пренебречь, т. е. принять Тогда напряжение смещения нейтрали в установившемся режиме замыкания на землю фазы А через переходное сопротивление RП будет равно (рис. 5.2):
При RП = 0 (металлическое КЗ) напряжение нейтрали относительно земли Напряжение поврежденной фазы А относительно земли
При RП = 0 (металлическое КЗ) напряжение фазы А относительно земли равно нулю. Напряжения неповрежденных фаз относительно земли
При RП = 0 (металлическое КЗ) напряжение фазы В относительно земли При RП = 0 (металлическое КЗ) напряжение фазы С относительно земли: На рис. 5.3 приведены кривые зависимости напряжения смещения нейтрали и напряжений фазных проводов относительно земли от величины переходного сопротивления RП, выраженного в долях от результирующего емкостного сопротивления сети.
Векторная диаграмма напряжений представлена на рис. 5.4. При металлическом замыкании на землю (RП = 0) напряжение смещения нейтрали максимально и равно фазному напряжению сети, а напряжения неповрежденных фаз относительно земли симметричны и равны по модулю междуфазному напряжению (1,73 UФ). По мере увеличения RП модуль напряжения UН уменьшается, что соответствует скольжению конца вектора на векторной диаграмме по полуокружности, опирающейся на вектор при металлическом замыкании на землю. Так как вектор напряжения каждой фазы относительно земли равен сумме векторов соответствующего фазного напряжения и UН, то концы векторов фазных напряжений также скользят по полуокружностям, пристроенным к концам векторов исходных фазных напряжений (на рис. 5.4 пунктиром показано положение векторов при
Векторы напряжений получаются несимметричными, а треугольник междуфазных напряжений остается неизменным, так что трехфазные потребители электроэнергии не чувствуют этого нарушения нормального состояния питающей сети. Рассмотренное выше относится к установившемуся режиму. Поскольку сети обладают индуктивностями и емкостями, то переход из одного состояния в другое сопровождается переходным процессом, в течение которого напряжения UФЗ могут превышать нормальные фазные напряжения в 2,1–2,2 раза. При замыкании фазы на землю при определенных условиях в месте замыкания может возникнуть перемежающаяся дуга. В этом случае переходный процесс затягивается, а дуговые перенапряжения могут достигать на поврежденной фазе 2,2 UФ, а на неповрежденных – 4,2 UФ. Вследствие воздействия повышенного напряжения условия работы изоляции сетей с незаземленными нейтралями получаются тяжелыми. Изоляция электрических сетей, содержащих воздушные линии, должна выдерживать атмосферные перенапряжения, ограниченные разрядниками или ОПН. Под действием набегающей волны атмосферного перенапряжения происходит протекание импульсного тока через рабочее сопротивление в землю. Однако вследствие нелинейности рабочего сопротивления напряжение на разряднике, а следователь-__но, и на изоляции, не поднимается выше некоторой величины, называемой остаточным напряжением UОСТ. После протекания импульсного тока в землю разрядник или ОПН должен погасить дугу сопровождающего тока промышленной частоты при максимально возможном напряжении UФЗmax. В соответствии с вышесказанным, разрядник или ОПН незаземленной сети должен быть рассчитан на UФЗmax = 1,73UФ, т. е. на линейное напряжение Uл, а с учетом некоторого запаса – на 1,15Uл, чем определяется уровень изоляции незаземленных сетей.