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
Повышение напряжения и коэффициенты повышения напряжения
на разомкнутом конце фазы соответственно составит (рис. 1.18)
() () , () () ;
UU
KUUK U U
220,02ШР 2ШР 0,0
22ф 2ШР 2 ШР ф
UU
aa
() () , () () ,
aa
(1.61)
где
525 3U
ф
– максимальное фазное напряжение.
Рис. 1.18. Зависимости коэффициентов повышения фазных
напряжений на разомкнутом конце фазы линии от ее длины
для схем без ШР и с ШР
Как видно из рис. 1.18, наличие реактора на разомкнутом конце
фазы линии приводит к снижению установившихся перенапряжений
при рассматриваемой коммутации.
31
1.9. РЕЖИМ ОАПВ С ПРИМЕНЕНИЕМ
X
ШУНТИРУЮЩИХ РЕАКТОРОВ,
ОСНАЩЕННЫХ НЕЙТРАЛЬНЫМИ РЕАКТОРАМИ
1.9.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОССТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ
НАПРЯЖЕНИЙ (ВН)
На рис. 1.19 показана расчетная схема для рассматриваемого случая.
Рис. 1.19. Схема для определения ВН в режиме ОАПВ
Матрица фазных коэффициентов транспонированной линии
()M
ф.тр
щей отправной системы
с нейтральным реактором
выключателей по концам линии
определяется по (1.24), матрица сопротивления примыкаю-
МZ
рассчитывается по (1.28) и матрица ШР
1ф
находится по (1.30). Матрица
М
()
ШР.нн
, моделирующая отключение ава-
M
в
рийной фазы, определяется по (1.31), в которой принимается
6
10 0 0
R
000
в
.
000
Алгоритм для определения ВН по концам односторонне отключен-
ной фазы линии строится
на основе известных полных матриц примы-
кающей системы, линии, мест разрыва фазы и полных матриц ШР, оснащенных нейтральным реактором.
32
Полная матрица схемы для рассматриваемого случая имеет вид
XXX
X
X
(, ) ( ) () ( )
XXXMMZММ M ММ=
sr
н 1фвШР.нн ф.тр ШР.нн в
(, ) ( (, ), 0,2,0,2),
где
X submatrix XAM
sr sr
sr sr
нн
(, ) ( (, ), 0,2,3,5).
Xsubmatrix XBM
нн
nn
(, ) (, )
AB
sr sr
CD
sr sr
нн
(, ) (, )
нн
, (1.62)
X
Число подключаемых по концам линии ШР зависит от ее длины.
Так, при длине
реактору [в формуле (1.62) принимается
600 50 км
муле (1.62) принимается
300 50 км
по концам устанавливается по одному
n = 1], а при длине
по концам устанавливается по два реактора [в фор-
n = 2].
Далее определяем вектор-столбец фазных токов в конце схемы
1
1ф
(),E
E
находятся соответственно по
2ф
(, ) (, ) ( () (, ) ),
XX X
rsr sr
IB EAE (1.63)
нн1фн2ф
где ЭДС по концам схемы
соотношениям (1.39), (1.40).
Вектор-столбец ВН конце линии определится как
(, ) (, ).
XXUERI
2 н 2фв н
r
(1.64)
Для нахождения вектор-столбца ВН в начале линии требуется опре-
делить полную матрицу для участка 1 –
r:
MMММ
(, ) () ( )
1 нф.тр ШР.нн в
r
где
( , ) ( (( , ), 0, 2, 0, 2),
1 н 1 н
rr
( , ) ( (( , ), 0, 2, 3,5).
1 н 1 н
rr
XX
Xsubmatrix XAM
X submatrix XBM
n
(, ) (, )
AB
1 н 1 н
rr
CD
(, ) (, )
1 н 1 н
rr
X
,
X
Bектор-столбец ВН в начале линии найдется как
( , ) ( , ) ( , ) ( , ).
XX XXUAEBI
1 н 1 н 2ф 1 нн
rrr
33
(1.65)
ВН на разомкнутых концах фазы соответственно составят:
(, ) (, ) , (, ) (, )UX X U X XUU
1 н 1 н 0,0 2 н 2 н 0,0
. (1.66)
На рис. 1.20 показаны зависимости ВН в разомкнутых концах фазы от
сопротивления нейтрального реактора для линий длиной 300 и 600 км.
а
б
Рис. 1.20. Зависимости ВН на разомкнутых концах фазы
линии от сопротивления нейтрального реактора:
а – длина линии 300 км; б – длина линии 600 км
34
Как следует из приведенных рисунков, существует оптимальное сопротивление нейтрального реактора, при котором ВН по концам разомкнутой фазы принимают минимальное значение.
1.9.2. РАСЧЕТ ВТОРИЧНОГО ТОКА ДУГИ (ВТД)
ПРИ ДУГОВОМ ЗАМЫКАНИИ ПО КОНЦАМ
АВАРИЙНОЙ ФАЗЫ
На рис. 1.21 показаны расчетные схемы для рассматриваемого
случая.
а
б
Рис. 1.21. Схема для определения ВТД по концам отключенной фазы
в режиме ОАПВ:
а – дуговое замыкание в начале фазы; б – дуговое замыкание в конце фазы
Для определения ВТД в [6] разработана методика, суть которой заключается
в следующем. Из теоремы об эквивалентном источнике напряжения следует расчетная схема относительно места дугового
замыкания, представленная на рис. 1.22.
На этом рисунке введены следующие
обозначения:
EU
эВН
– ЭДС, равная
напряжению в узле дугового замыкания
35
Рис. 1.22. Расчетная схема
для определения ВТД
при отсутствии дуги, которая представляет собой ВН после погасания
Z
A
дуги;
RiX
вх вх вх
– входное сопротивление пассивной электриче-
ской цепи со стороны зажима дугового замыкания. Активной составляющей входного сопротивления можно пренебречь.
Величина ВТД зависит от сопротивления вторичной дуги, которое
является нелинейной функцией ВТД. Как показано в [2], сопротивление
дуги можно аппроксимировать следующим выражением:
где
()
RI
дд
1,4;
5
1, 3 1 0A для ВЛ 500 кВ и 51, 8 1 0A для ВЛ 750 кВ.
, (1.67)
I
д
Тогда из эквивалентной схемы вытекает следующее уравнение для
определения ВТД:
2
⎛⎞
UIX
ВН д вх
2
A
⎜⎟
⎜⎟
I
д
⎝⎠
. (1.68)
Для определения входного сопротивления схемы относительно дугового замыкания следует рассчитать напряжение в месте дугового замыкания и ток при закороченной дуге. Приняв сопротивление дуги
1 Ом,R
д
найдем
(, )
оКЗ н
IX
UXR
(, , 1)
днд
R
д
1
, (1.69)
затем получим искомую величину входного сопротивления
(, )
UX
(, )
XX
вх н
вн н
(, )
IX
оКЗ н
. (1.70)
Для определения напряжения в месте дугового повреждения, например в конце аварийной фазы, найдем предварительно соответствующую
полную матрицу схемы
(, , )
XRM
sr
нд
36
nn
X
X
() () () ()
1фвШР.нн ф.тр ШР.нн дд в
XXRMZ ММ M М M М
AB
sr sr
( , , ) ( ( , , ), 0, 2, 0, 2),
где
X R submatrix X RAM
sr sr
(, , ) ( (, , ), 0,2,3,5).
X R submatrix X RBM
sr sr
CD
sr sr
нд нд
нд нд
( , , ) ( , , )
( , , ) ( , , )
RXR
нд нд
RXR
нд нд
, (1.71)
После чего находится вектор-столбец фазных токов в конце схемы
1
1ф
(),E
E
находятся согласно соотноше-
2ф
( , , ) ( , , ) ( ( ) ( , , ) ),
XR XR XR
нд нд 1фнд2ф
rsr sr
IB EAE (1.72)
где ЭДС по концам схемы
ниям (1.39), (1.40). Вектор-столбец фазных напряжений в месте дуго-
вого повреждения запишется как
( , , ) ( , , ),
XR XRUERI
2днд2фв нд
r
а напряжение в месте дуги – как
( , , ) ( , , )UXR XR U
2днд2днд0,0
. (1.73)
На основе соотношений (1.69), (1.70) вычисляется входное сопротивление.
В табл. 1.2 приведены необходимые данные для расчета ВТД на линиях 300 и 600 км при оптимальном значении нейтрального реактора.
Таблица 1.2
Данные для расчета ВТД
Параметры
Длина линии
Сопротивление нейтрального реак-
тора
(),X
ВН, кВ 18,8 8,5 21,2 18,1
Входное сопротивление
(),
км
Ом
н
, кОм
X
вх
Начало
линии
5,93 6,08 2,32 2,54
37
Конец
линии
300 600
150 200
Начало
линии
Конец
линии
С использованием данных табл. 1.2 нелинейное уравнение (1.68) может
быть решено аналитическим или графическим методом. Более наглядно
использование графического метода показано на рис. 1.23. ВТД определяется в точке пересечения правой ветви кривой с величиной ВН1.
Если ВН2 не пересекает кривую, определяемую уравнением (1.68), то это
означает, что ВН2 недостаточно для поддержания устойчивого горения
вторичной
дуги.
Рис. 1.23. Графическое решение нелинейного
уравнения дуги
На рис. 1.24 показаны результаты графического решения нелинейного уравнения дуги на основе данных табл. 1.2.
а
Рис. 1.24. Графическое решение нелинейного
уравнения дуги:
а – длина 300 км, начало аварийной фазы; б – длина 300 км,
конец аварийной фазы; в – длина 600 км, начало аварийной фазы; г – длина 600 км, конец аварийной фазы
(см. также с. 39)
38
б
в
г
Рис. 1.24. Окончание
Из рис. 1.24 следует, что для всех случаев ВН недостаточно для под-
0.I
держания устойчивого горения вторичной дуги, т. е.
39
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
следующим выражением:
342
где
( ) 0,5 2,36 10 5,56 10tI I I
ОАПВ д д д
I
– действующее значение вынужденного ВТД, A.
д
, (1.74)
Таким образом, для всех исследованных случаев длительность
паузы ОАПВ будет составлять
ОАПВ
0,5 с.t
1.10. РЕЖИМ ОАПВ С ПРИМЕНЕНИЕМ
АВТОМАТИЧЕСКОГО ШУНТИРОВАНИЯ
АВАРИЙНОЙ ФАЗЫ
1.10.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОССТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ
НАПРЯЖЕНИЙ (ВН)
На рис. 1.25 показана расчетная схема для рассматриваемого случая.
Рис. 1.25. Схема для определения ВН в режиме ОАПВ
Матрица фазных коэффициентов транспонированной линии
()M
ф.тр
щей отправной системы
ключателей по концам линии
определяется по (1.24), матрица сопротивления примыкаю-
МZ
рассчитывается по (1.28). Матрица вы-
1ф
, моделирующая отключение аварий-
M
в
ной фазы, определяется по (1.31), в которой принимается
6
10 0 0
R
000
в
.
000
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]