Ответы на вопросы госэкзамена

по курсу “Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах”

1. Задачи расчёта электромагнитных переходных процессов.

Переходный процесс в электроустановке — процесс перехода от одного установившегося режима электроустановки к другому.

Электромагнитный переходный процесс в электроустановке — переходный процесс, характеризуемый изменением значений только электромагнитных величин электроустановки.

К основным задачам расчета электромагнитных переходных процессов относят следующее:

1. Выбор схемных решений: Сопоставление, оценка и выбор схем электрических соединений.

2. Выбор и проверка оборудования к термическому и динамическому действию тока КЗ. Примером может служить нормирование параметров выключателя: проверка выключателя на отключающую способность.

3. Выбор уставок устройств релейной защиты. При этом при расчете необходимо найти минимальные и максимальные значения токов КЗ в различных точках системы электроснабжения.

4. Выбор и проверка устройств системной автоматики.

5. Проверка условий работы оборудования в пусковых и аварийных режимах.

6. Анализ аварий.

7. Подготовка к проведению различных испытаний в ЭС

Точность расчета КЗ зависит от его цели. В связи с этим вводятся понятия:

Расчетные условия КЗ, т.е. наиболее тяжелые, но достаточно вероятные условия КЗ;

Расчетная схема, как правило, включающая в себя все элементы электроустановки через которые протекает ток в режиме КЗ;

Расчетный вид короткого замыкания для определения максимальных и минимальных величин тока КЗ;

Расчетная точка короткого замыкания находящаяся непосредственно с одной или с другой стороны от рассматриваемого элемента электроустановки в зависимости от того, когда для него создаются наиболее тяжелые условия в режиме КЗ;

Расчетная продолжительность короткого замыкания понимаемая как сумма времен действия токовой защиты ближайшего к месту КЗ выключателя и полного времени отключения этого выключателя.

2. Причины возникновения переходных процессов (пп) и основные виды коротких замыканий (кз).

Короткое замыкание — замыкание, при котором токи в ветвях электроустановки, примыкающих к месту его возникновения, резко возрастают, превышая наибольший допустимый ток продолжительного режима.

Переходные процессы возникают вследствие изменения режимов, обусловленных изменением эксплуатационных условий или результатом повреждения изоляции или токоведущих частей электроустановок. Так как в соответствии с законом сохранения энергии энергия не может измениться мгновенно, это вызывает переход от одного режима к другому за конечное время. Наиболее тяжелые последствия вызывают переходные процессы при коротких замыканиях. Из всего многообразия причин возникновения КЗ можно выделить несколько основных:

1. Нарушение изоляции, вызванное ее старением, загрязнением поверхности изоляторов, механическими повреждениями.

2. Механическими повреждениями элементов электрической сети (обрыв провода линии электропередачи и т.п.).

3. Преднамеренные КЗ, вызываемые действием короткозамыкателей.

4. Перекрытие токоведущих частей животными и птицами.

5. Ошибки персонала подстанций при проведении переключений

Уменьшение количества КЗ в электрических системах связано со строгим со-

блюдением «Правил технической эксплуатации электроустановок» и повыше

нием качества продукции электротехнической промышленности.

К основным видам замыканий относятся следующие:

1. В системах с заземленной нейтралью:

- однофазное КЗ – К⁽¹⁾;

- двухфазное КЗ– К⁽²⁾;

- двухфазное КЗ на землю – К^(1.1);

- трехфазное симметричное КЗ – К⁽³⁾.

2. В системах с изолированной нейтралью:

- простое однофазное замыкание – З⁽¹⁾;

- двухфазное короткое замыкание – K⁽²⁾;

- трехфазное КЗ – К⁽³⁾.

Однофазные замыкания возникаюет наиболее часто (65 – 95%) .

Трехфазные КЗ имеют вероятность возникновения 1-5%.

Ток трехфазного короткого замыкания не зависит от режима работы нейтрали.

Основным расчетным видом КЗ будет считаться трехфазное КЗ – К⁽³⁾, поскольку последствия данного повреждения в большинстве случаев наиболее тяжелые для оборудования и системы в целом (если речь идет о системных авариях). Кроме этого, расчет несимметричного КЗ также сводится к расчету трехфазного короткого замыкания.