- •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.
29)Правило эквивалентности прямой последовательности при однократной поперечной несимметрии.
Ответ:
Обращаясь к
полученным выражениям для симметричных
составляющих токов и напряжений в месте
несимметричного КЗ (табл. 6.3), замечаем,
что токи и напряжения обратной и нулевой
последовательностей пропорциональны
току прямой последовательности в месте
КЗ. Следовательно, задача расчета любого
несимметричного КЗ прежде всего состоит
в нахождении тока прямой последовательности
в месте рассматриваемого вида КЗ.
Величина тока прямой
последовательности определяется
следующим образом: - при двухфазном КЗ
(6.19):
- при однофазном
КЗ (6.24):
- при двухфазном
КЗ на землю (6.29):
Структура приведенных выражений
позволяет ток прямой последовательности
особой фазы (А)
при любом (n)
виде несимметричного КЗ выразить в
общем виде:
где
–
дополнительная реактивность, величина
которой для каждого вида КЗ определяется
только значениями
Кроме
того, согласно выражениям (6.17), (6.21),
(6.31), абсолютная величина полного тока
поврежденных фаз в месте КЗ пропорциональна
току прямой последовательности, что
позволяет записать общее
выражение
где
коэффициент
пропорциональности, зависящий от вида
КЗ. Значения
для
различных видов КЗ приведены в табл.
6.3. Обобщенная запись выражения (6.34)
позволила Н. Н. Щедрину впервые
сформулировать важное положение, которое
называют правилом эквивалентности
прямой последовательности. Ток
прямой последовательности любого
несимметричного КЗ
может быть
определен как ток при трехфазном КЗ в
точке, удаленной от действительной
точки КЗ на дополнительное сопротивление
которое
не зависит от параметров схемы прямой
последовательности и для каждого вида
КЗ определяется результирующими
сопротивлениями
обратной последовательности
и
нулевой последовательности
относительно
рассматриваемой точки схемы.
Сопоставляя множители перед током
в
выражениях для напряжения прямой
последовательности
со
значениями
можно
записать в общем виде:
Установленная
идентичность между токами прямой
последовательности (табл. 6.3) несимметричного
КЗ и током при некотором эквивалентном
трехфазном КЗ указывает, что все
полученные ранее выражения для тока
трехфазного КЗ и практические методы
его расчета можно распространить на
случаи несимметричных КЗ, т. е. для
расчета последних не нужно создавать
какие-либо специальные методы.
30)Двухфазное кз на землю. Основные соотношения, векторные диаграммы, комплексная схема замещения.
Ответ:
Предположим,
в точке K (рис.
6.12) в сети с глухозаземленной нейтралью
происходит двухфазное КЗ на землю между
фазами В,
С и
землей. Для расчета
необходимо
иметь схемы замещения прямой, обратной
и нулевой последовательностей, из
которых определяются величины
сопротивлений прямой
обратной
и
нулевой
последовательностей.
Уравнения (6.10) дополняются тремя
граничными условиями:
Cимметричные
составляющие напряжений фазы А
с учетом
граничных условий будут:
т. е.
откуда
Из
исходных уравнений (6.10):
Так как ток фазы А
то,
подставляя уравнения (6.27) в это выражение,
имеем:
Из последнего выражения получим:
Подставляя полученное значение
из
выражения (6.28)
в формулы (6.27), после преобразований имеем:
Схема замещения при
двухфазном КЗ на землю, соответствующая
выражению (6.29), представлена на рис.
6.13.
Токи в поврежденных
фазах:
Модуль выражений в
квадратных скобках в уравнениях (6.30)
составляет
Следовательно,
абсолютная величина токов в поврежденных
фазах В и
С запишется
как
В
зависимости от отношения
между
значение
находится
в пределах
Нижний
предел наступает при
а
верхний – при
Ток,
протекающий через землю (и параллельным
ей путем), будет
Выражение
(6.28) можно представить в следующем виде:
Напряжение неповрежденной фазы в месте
КЗ
Векторные
диаграммы токов и напряжений в месте
двухфазного КЗ на землю приведены на
рис. 6.14. На векторной диаграмме токов
угол
может
изменяться в пределах
стремясь
к нижнему пределу при
Выводы
из анализа двухфазного КЗ на землю: 1.
Напряжения поврежденных фаз в месте КЗ
равны нулю и значительно ниже нормальных
значений во всей СЭС.
2. Напряжение неповрежденной фазы не изменяется и равно номинальному напряжению. 3. В системе электроснабжения протекают токи КЗ всех последовательностей.
