39

1. Основные определения электромагнитных переходных процессов.

Электромагнитные переходные процессы возникают при

• включении и отключении электроприемников;

• коротких замыканий в ЭС;

• включении и отключении короткозамкнутой цепи;

• возникновение местной несимметрии;

• действии АРВ;

• гашении поля СМ;

• несинхронное включение СМ.

Короткое замыкание – это замыкание между фазами; фазой и землей или фазами и землей, при наличии заземленной нейтрали в сети.

Замыкание возникает в сетях с изолированной нейтралью и нейтралью, заземленной через активное или индуктивное сопротивления. При КЗ напряжение в ЭС снижается, особенно в месте КЗ.

При замыкании в (.) возникает дуга.

В трехфазных системах с заземленной нейтралью различают виды КЗ,

• трехфазное,

• двухфазное,

• двухфазное на землю,

• однофазное.

Трехфазное КЗ – симметричное, а другие виды КЗ – несимметричные. Эти виды КЗ – поперечная несимметрия. Отключение фазы или двух фаз вызывает продольную несимметрию.

Возможна многократная несимметрия. Большая часть повреждений самоустраняется. В связи с этим применяется АПВ, ОАПВ, ПАПВ, ПОАПВ.

При проектировании и эксплуатации электроустановок требуется производить расчет токов КЗ.

2. Основные допущения при расчетах тока короткого замыкания.

• отсутствие насыщения магнитных систем, т. е. система рассматривается как линейная;

• пренебрежение токами намагничивания Т_р и АТ;

• трехфазная система симметрична;

• пренебрежение емкостными проводимостями, если нет устройств УПК, а так же дальних передач;

• приближенный учет нагрузок;

• отсутствие активных сопротивлений; это допущение условно;

• отсутствие качаний синхронных машин (в пределах (0,1 – 0,2) с);

3. Система относительных единиц.

Базисная мощность S_б принимается произвольно. Базисное напряжение равно среднему напряжению ступени U_б = U_ср.

Шкала U_{ср, ном} : 3,15; 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 21; 24; 37; 115; 154; 230; 340; 515; 770 кВ.

Базисный ток ступени:

. (1.1)

Базисное сопротивление:

. (1.2)

В относительных единицах:

. (1.3)

4. Составление схемы замещения.

При наличии трансформаторов (или автотрансформаторов) в схеме замещения элементы приводятся к одной эквивалентной электрической цепи. Параметры элементов приводятся к одной ступени.

Приведенные значения к основной ступени:

(1.7)

(1.8)

(1.9)

(1.10)

Для каждой ступени трансформации установлены U_ср: 6,3; 10,5; 13,8; 15,75; 18; 21; 24; 37; 115; 154; 230; 340; 515; 770 кВ.

Если элементы схемы замещения выражены в именованных единицах, то токи и напряжения реальны для ступени приведения. Для остальных участков I и U определяются через коэффициент трансформации.

Если элементы выражены в о.е., то для выражения величин в именованных напряжениях их нужно умножить на базисные величины соответствующей ступени.

5. Преобразование схем замещения.

Преобразование схемы выполняется так, чтобы точка КЗ была выделена.

Если точка КЗ находится в узле К (рис. 1.1), то этот узел можно разрезать. При этом точки КЗ сохраняются в ветвях (рис. 1.2). Полученная схема сворачивается относительно любой точки КЗ. Другие ветви с точками КЗ учитываются как ветви нагрузок с Е = 0.

Часто встречаются симметричные схемы. Допустим, относительно x₇ остальные элементы симметричны. Тогда потенциалы узлов 1 и 3 одинаковы, тогда их можно объединить. При этом ветви x₁ и x₃, x₄ и x₅, x₆ и x₇ будут параллельны. Схема примет вид:

x₉ = x₁ || x₃;

x₁₀ = x₄ || x₅;

x₁₁ = x₆ || x₈.

Преобразуем треугольник в эквивалентную «звезду»:

Если в схеме рис. 1.1 ветви x₁, x₂, x₃ являются генерирующими и x₁ = x₂ = x₃; x₆ = x₇ = x₈, то каждая ветвь до точки КЗ является независимой.

В схеме рис. 1.1 можно поочередно преобразовать треугольники с элементами x₁ x₂ x₄ и x₅ x₆ x₈ и свернуть к точке КЗ.