ИЭ (13.03.02) / Лекции / Презентации / Лекция 2_2
.pdf
ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ И ЗАЩИТА ОТ НИХ
|
определение |
Перенапряжение – всякое превышение |
||||||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
напряжения по отношению к наибольшему |
||||
|
|
|
|
рабочему напряжению Uнр |
Uнр Uнk р |
|||
|
Класс |
3-20 |
35-220 |
330 |
|
500-1150 |
||
|
напряжения, кВ |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
k р |
1.2 |
1.15 |
1.1 |
|
1.05 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
определение |
Кратность перенапряжения K - отношение |
|||||||
|
|
|
|
|||||
|
|
U m |
|
амплитуды воздействующего напряжения к |
||||
|
|
амплитуде наибольшего рабочего напряжения |
||||||
|
K Uнрm |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||
КЛАССИФИКАЦИЯ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЙ
*) ПУМ - прямой удар молнии
Характеристики перенапряжений:
1) Кратность |
K |
|
U m |
|
Uнрm |
||||
|
|
|||
2) Длительность воздействия
3) Форма кривой напряжений (апериодическая , колебательная высокочастотная и т.д.)
4) Широта охвата электрической сети
Внутренние перенапряжения
Причины возникновения: колебания энергии, запасенной в элементах сети (трансформаторы, реакторы, батареи конденсаторов, собственная емкость линий электропередачи и т.п.), вызванные изменениями режима сети.
Переходный |
Квазистационар |
|
процесс |
||
Новый режим |
||
|
||
|
генератора |
ВНУТРЕННИЕ ПЕРНАПРЯЖЕНИЯ
Коммутационные Квазистационарные
КОММУТАЦИОННЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ
Включение линии электропередачи (очень простая модель)
L1
e(t) Em cos 0t e
Короткая линия: собственная частота колебаний ω >> ωо =314 1/c много больше частоты сети – схема замещения:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
R / 2L 0 1/ LэCэ |
|
||||
|
U |
(t) E (E U |
|
) |
|
exp t cos |
t arctg |
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
c |
|
c0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
02 2 |
|
|||
При δ=0 и cos () = - 1 |
|
UCm 2E UC 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
Предельная кратность |
|
|
K |
2Em ( Em ) |
3 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
(Uc0= - Em) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Em |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Максимально заряженная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Незаряженная линия K=2 |
|
|||||||||||||||
|
|
линия K=3 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пример коммутации заряженной линии |
Пример коммутации незаряженной линии |
Краткая запись для оценки максимального напряжения
Umax Uнач (U уст Uнач )K уд Ударный коэффициент Kуд =2-3
Общий случай (произвольное соотношение между ω и ωо)
K V
|
|
|
|
кратность перенапряжений , создаваемая переходным |
|
Um /U уст m процессом по отношению к квазистационарному |
||
|
режиму в конце линии U уст m |
|
|
|
|
|
|
|
V U ус m / Em |
- кратность перенапряжений в квазистационарном |
|
режиме |
||
|
||
|
|
|
V f / 0 |
f ( e , L1, ,T ,Uc0 ) |
|
V f / 0
|
|
|
T L1 / Zw |
|
|
|
|
l L C |
|
|
|
e 0t3
Вусловиях
эксплуатации значения параметров
e, L1 , Em
определены со статистической погрешностью, т.е. это - случайные величины
f ( e , L1, ,T ,Uc0 )
Zw 
L / C
Результаты статистических исследований
Вероятность значения коэффициента коммутационных перенапряжений χ
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
P |
|
1 |
|
2 |
2 |
|
|||||
|
|
e |
|
dy |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
σ=0.183 - стандартное отклонение1.64 - среднее значение
|
Вынужденное напряжение |
На питающем |
На разомкнутом |
конце линии |
конце линии |
V 1.04 |
V 1.4 1.15 |