Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Исследование установившихся режимов дальних электропередач переменного тока с использованием фазных координат в условиях сложной несимметрии. Учебное
.pdf
Из рис. 2.32 следует, что в случае линии длиной 300 км ВН недостаточно для поддержания устойчивого горения вторичной дуги, т. е.
0,I
а при длине линии 600 км
д
11 А.I
д
По имеющимся данным [7], среднее время паузы ОАПВ, достаточное для гашения вторичной дуги, в основном зависит от величины установившегося ВТД. Зависимость паузы ОАПВ от действующего значения вынужденного ВТД с достаточной точностью аппроксимируется
выражением (1.74).
Таким образом, для исследованных случаев длительность паузы
ОАПВ будет составлять:
ОАПВ
0,5 сt
и
ОАПВ
0,54 с.t
2.14. РЕЖИМ ОАПВ ПРИ АВАРИИ НА ПОЛУФАЗЕ
С ПРИМЕНЕНИЕМ ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ,
ОСНАЩЕННЫХ НЕЙТРАЛЬНЫМ РЕАКТОРОМ
2.14.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОССТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ НАПРЯЖЕНИЙ
На рис. 2.33 показана расчетная схема.
Рис. 2.33. Схема для определения ВН на аварийной
полуфазе в цикле ОАПВ
Матрица фазных коэффициентов половинного участка линии
определяется по (2.18), матрица сопротивления примыкаю-
(/2)M
ф
щей отправной системы
выключателя
M
находится по (2.30):
в
MZ определяется по (2.36). Матрица линейного
000 0
⎡⎤
⎢⎥
000 0
⎢⎥
R
в
⎢⎥
000 0
⎢⎥
00010
⎢⎥
⎣⎦
91
.
6
Матрица НШР с нейтральным реактором определяется по (2.26),
(2.27), матрица УПК – по (2.20).
Алгоритм для расчета повышений напряжения в конце разомкнутой
полуфазы определятся так же, как и в разделе 2.13.1.
ВН на разомкнутых концах полуфазы соответственно составят:
(, ) (, ) , (, ) (, )UX X UX XUU
13 н 1 н 3,0 23 н 2 н 3,0
. (2.77)
На рис. 2.34 показаны зависимости ВН в разомкнутом конце фазы от
сопротивления нейтрального реактора для линий длиной 300 и 600 км.
а
б
Рис. 2.34.
Зависимости ВН на разомкнутых концах полуфазы
линии от сопротивления нейтрального реактора:
а – длина линии 300 км; б – длина линии 600 км
92
Как следует из приведенных рисунков, минимальное значение ВН
R
существует при заземленной нейтрали
2.14.2. РАСЧЕТ ВТОРИЧНОГО ТОКА ДУГИ (ВТД)
ПРИ ДУГОВОМ ЗАМЫКАНИИ В КОНЦЕ АВАРИЙНОЙ ПОЛУФАЗЫ
(0).X
н
На рис. 2.35 показана расчетная схема.
Рис. 2.35. Схема для определения ВТД в конце отключенной
полуфазы в режиме ОАПВ
Как уже было отмечено, для определения ВТД в [6] разработана методика, суть которой подробно изложена в разделе 1.9.2.
Принимая во внимание матрицу линейного выключателя
M
по (2.30)
000 0
⎡⎤
⎢⎥
000 0
⎢⎥
R
в
⎢⎥
000 0
⎢⎥
00010
⎢⎥
⎣⎦
6
в
и матрицу дуги по (2.34)
000 0
⎡⎤
⎢⎥
000 0
⎢⎥
⎢⎥
G
()
дд
000 0
R
⎢⎥
⎢⎥
000
⎢⎥
⎣⎦
93
,
1
д
на основе алгоритма, изложенного в разделе 2.13.2, определяем напря-
X
X
жение в месте дуги:
( , , ) ( , , )UXR XR U
2днд2днд3,0
. (2.78)
На основе соотношений (1.69), (1.70) вычисляется входное сопротивление.
В табл. 2.3 приведены необходимые данные расчета ВТД для линий
0.X
длиной 300 и 600 км при
Данные для расчета ВТД
Параметры Конец линии
Длина линии , км
Сопротивление нейтрального реактора
ВН, кВ 105 123
Входное сопротивление
вх
н
, кОм
Таблица 2.3
300 600
, Ом
н
0 0
3,54 2,0
Используя данные табл. 2.3, нелинейное уравнение (1.68) можно решить аналитическим или графическим методом. Использование графического метода более наглядно. На рис. 2.36 показаны соответствующие
кривые.
ВТД определяется в точке пересечения правой ветви кривой, определяемой уравнением (1.68), с величиной ВН.
28 А,I
Из рис. 2.36 следует, что в случае линии длиной 300 км
60 А.I
а при длине линии 600 км
д
д
По имеющимся данным [7], среднее время паузы ОАПВ, достаточное для гашения вторичной дуги, в основном зависит от величины установившегося ВТД. Зависимость паузы ОАПВ от действующего значения вынужденного ВТД с достаточной точностью аппроксимируется
выражением (1.74).
94
а
б
Рис. 2.36.
а – длина линии 300 км, конец аварийной фазы; б – длина линии 600 км,
Графическое решение нелинейного уравнения дуги:
конец аварийной фазы
Таким образом, для исследованных случаев длительность паузы
ОАПВ будет составлять:
ОАПВ
и
0,87 сt
ОАПВ
2,36 с.t
95
1. Красильникова Т. Г. Метод анализа аварийных режимов в линиях элек-
тропередачи при сложной несиммметрии параметров с использованием фазных
координат / Т. Г. Красильникова, Г. И. Самородов, К. А. Махмудов // Электричество. – 2023. – № 11. – С. 9–16.
Красильникова Т. Г. Физико-технические основы дальних электропере-
2.
дач переменного тока : монография / Т. Г. Красильникова, Г. И. Самородов. –
Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2019. – 300 с.
Wagner C. F. Symmetrical component as Applied to the Analysis of Unba-
3.
lanced Electrical Circuit / C. F. Wagner, R. D. Evans. – New York, 1933.
4. Справочник по проектированию электроэнергетических систем /
В. В. Ершевич, А. Н. Зейлигер, Г. И. Илларионов и др. ; под ред. С. С. Рокотяна
и И. М. Шапиро. – 3-е изд. перераб. и доп. – Москва : Энергоатомиздат, 1985.
5. Управляемые подмагничиванием шунтирующие реакторы / М. В. Дмитриев, А. С. Карпов, Е. Б. Шескин, А. Г
ред. Г. А. Евдокунина. – Санкт-Петербург : Родная Ладога, 2013. – 280 с.
Красильникова Т. Г. Графический метод расчета вторичных токов дуги
6.
в линиях сверхвысокого напряжения / Т. Г. Красильникова, К. А. Махмудов //
Электрические станции. – 2021. – № 4. – С. 35–40.
7. Перспективы применения ОАПВ в электропередаче 1150 кВ / Н. Н. Беляков, В. С. Рашкес, М. Л. Левинштейн, М. И. Хорошев // Электропередачи
1150 кВ. – Кн. 1. – Москва : Энергоатомиздат, 1992. – С. 129–158.
Махмудов К. А. Исследование однофазного автоматического повторного
8.
включения в четырехпроводных трехфазных линиях сверхвысокого напряжения: дис. … канд. техн. наук. / К. А. Махмудов. – Новосибирск, 2023.
9. Одноцепная линия сверхвысокого напряжения повышенной пропускной
способности / Т. Г. Красильникова, Г. И. Самородов, О. А. Савотин, К. А. Махмудов // Электричество. – 2022. – № 8. – С. 40–48.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
. Долгополов, Д. В. Кондратенко ; под
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПЕРЕЧЕНЬ КОМПЛЕКСА ПРОГРАММ В СРЕДЕ MATHCAD
К главе 1 для дальних электропередач с традиционными
трехфазными линиями
1. Режим однофазного короткого замыкания в начале линии.
2. Включение линии на холостой ход при отказе одной фазы выклю-
чателя.
3. Включение линии на холостой ход при отказе двух фаз выключателя.
4. Режим с односторонне включенной линией в цикле БАПВ с одно-
фазным коротким замыканием на одной из фаз в конце линии
и с ШР в конце линии).
5. Режим с односторонне включенной фазой линии в цикле ОАПВ
без ШР и ШР в конце линии.
6. Режим ОАПВ с применением шунтирующих реакторов, оснащенных нейтральными реакторами (определение восстанавливающихся
напряжений (ВН), расчет вторичного тока дуги (ВТД) при дуговом замыкании по концам
аварийной фазы).
7. Режим ОАПВ с применением автоматического шунтирования
аварийной фазы (определение восстанавливающихся напряжений (ВН),
расчет вторичного тока дуги (ВТД) при дуговом замыкании аварийной
фазы).
(без ШР
К главе 2 для дальних электропередач с четырехпроводными
трехфазными линиями (ЧТЛ)
1. Режим с однофазным коротким замыканием в начале линии.
2. Включение линии на холостой ход при отказе выключателя на од-
ной полуфазе.
3. Включение на холостой ход при отказе выключателей на двух по-
луфазах.
4. Включение линии на холостой ход при отказе выключателя на од-
ной фазе.
5. Включение линии на холостой ход
при отказе выключателей на
двух фазах.
97
6. Одностороннее включение линии в цикле ТАПВ с однофазным
коротким замыканием в конце полуфаз без НШР в конце линии.
7. Одностороннее включение линии в цикле ТАПВ с однофазным
коротким замыканием в конце полуфаз с НШР в конце линии.
8. Режим с односторонне включенной фазой линии в цикле ОАПВ.
9. Режим с односторонне включенной
полуфазой линии в цикле
ОАПВ.
10. Режим ОАПВ при аварии на фазе с применением шунтирующих
реакторов, оснащенных нейтральным реактором (определение восстанавливающихся напряжений, расчет вторичного тока дуги (ВТД) при
дуговом замыкании в конце аварийной фазы).
11. Режим ОАПВ при аварии на полуфазе с применением шунтирую-
щих реакторов, оснащенных нейтральным реактором (определение
восстанавливающихся напряжений, расчет вторичного тока дуги (ВТД) при
дуговом замыкании в конце аварийной полуфазы).
98
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Как моделируются разрывы и шунты при анализе несимметрич-
ных режимов в фазных координатах?
Как выглядят телеграфные уравнения трехфазной линии в фазных
2.
координатах?
Какой вид имеют телеграфные уравнения в модальных координа-
3.
тах?
Чем отличаются симметричные составляющие от модальных со-
4.
ставляющих?
Какой вид имеет матрица УПК, используемая в схемах с ЧТЛ?
5.
Как зависят параметры УПК от длины ЧТЛ?
6.
Какой неблагоприятный эффект возникает при неполнофазном
7.
включении линии на холостой ход?
Какое влияние оказывают шунтирующие реакторы при возникно-
8.
вении повышений напряжения?
Зачем шунтирующие реакторы оснащаются нейтральными реак-
9.
торами?
Каким параметром определяется длительность паузы успешного
10.
ОАПВ?
Что собой представляет ЧТЛ?
11.
В чем состоит принципиальное различие между матричными ко-
12.
эффициентами традиционной линии и ЧТЛ?
В чем состоит суть методики определения ВТД (вторичного тока
13.
дуги)?
Сопротивление вторичной дуги величина постоянная или пере-
14.
менная?
Можно ли охарактеризовать ЧТЛ волновым сопротивлением и
15.
коэффициентом фазы?
Как различаются восстанавливающиеся напряжения в режиме
16.
ОАПВ с применением шунтирующих реакторов и в режиме ОАПВ с
применением автоматического шунтирования аварийной фазы?
Как различаются входные сопротивления пассивной электриче-
17.
ской цепи относительно дугового замыкания в режиме ОАПВ с применением шунтирующих реакторов и в режиме ОАПВ с применением автоматического шунтирования аварийной фазы?
Введение .................................................................................................................. 3
1. Исследование различных несимметричных режимов дальних
электропередач, содержащих традиционные трехфазные линии ............ 5
1.1. Математическая модель традиционной трехфазной линии
в фазных координатах с учетом тросов ..................................................... 5
1.2. Математические модели сосредоточенных трехфазных элементов
дальней электропередачи в фазных координатах ................................... 15
1.2.1. Матрица сопротивления примыкающей системы ........................ 15
1.2.2. Матрица шунтирующего реактора ................................................. 16
1.2.3. Матрица выключателя, имитирующего отключение фаз
линии ................................................................................................ 17
1.2.4. Матрица повреждений .................................................................... 18
1.2.5. Матрица дуги ................................................................................... 19
1.3. Определение расчетной ЭДС генератора ................................................ 19
1.4. Режим однофазного короткого замыкания в начале линии ................... 21
1.5. Включение линии на холостой ход при отказе одной фазы
выключателя .............................................................................................. 23
1.6. Включение линии на холостой ход при отказе двух фаз
выключателя .............................................................................................. 25
1.7. Режим с односторонне включенной линией в цикле БАПВ
с однофазным коротким замыканием на конце одной
(без ШР и с ШР в конце линии) ............................................................... 27
1.8. Режим с односторонне включенной фазой линии в цикле ОАПВ
без ШР и с ШР в конце линии .................................................................. 29
1.9. Режим ОАПВ с применением шунтирующих реакторов,
оснащенных нейтральными реакторами ................................................. 32
1.9.1. Определение восстанавливающихся напряжений (ВН) ............... 32
1.9.2. Расчет вторичного тока дуги (ВТД) при дуговом замыкании
по концам аварийной фазы ............................................................. 35
ОГЛАВЛЕНИЕ
из фаз
100
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]