3. Анализ пвн при кз 100%. Расчёт пвн при нкз (90%, 30%).
КЗ 100%:
При отключении короткого замыкания после нуля тока на контактах выключателя восстанавливается переходное напряжение, обусловленное собственными параметрами сети в месте установки выключателя. Форма волны переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН) зависит от конфигурации сети.
Соревнование характеристик восстановления прочности межконтактного промежутка (промежутков) ЭВ и ПВН определяет отключение ЭВ или пробой в ЭВ с повторным зажиганием дуги отключения.
В системах с
напряжением выше 100 кВпри больших
токах короткого замыкания ПВН содержит
начальный участок с высокой скоростью
нарастания, за которым следует участок
меньшей скорости. Этот тип волны
достаточно хорошо изображается огибающей
из трёх прямолинейных отрезков,
определяемой методом четырёх параметров:
,
,
,
.
Из-за влияния ёмкости со стороны источника
питания происходит запаздывание ПВН
на нормированное время
,
что приводит к облегчению условий
отключения.
1) Нормированные параметры ПВН при Iоткл. = Iо.ном.
где
- коэффициент первого гасящего полюса,
где
- коэффициент превышения амплитуды
восстанавливающегося напряжения,
При
:
,
,
,
,
2) Нормированные параметры ПВН при Iоткл. = 0,1 Iо.ном.
где
- коэффициент первого гасящего полюса,
где
- коэффициент превышения амплитуды
восстанавливающегося напряжения,
При
:,
,
,
,
Нормированные характеристики ПВН изображены ниже:
Рис.6. Характеристики переходного восстанавливающегося напряжения
при Iоткл. = Iо.ном. и Iоткл. = 0,1 Iо.ном.
Номинальные характеристики в режиме неудалённого короткого замыкания( НКЗ):
Газовые выключатели особенно чувствительны к начальной скорости возрастания
ПВН. Отсюда вытекает необходимость нормирования ПВН для газовых выключателей
при НКЗ, для которого характерна высокая начальная скорость нарастания напряжения на контактах.
Режим НКЗ будем нормировать для коэффициента неудаленности р*=0,9; 0.3
а) Исходные данные для расчета
Стандартные значения номинальных характеристик линии для НКЗ:
- номинальное напряжение на линии U0 220 кВ;
- номинальное волновое сопротивление Z 450 Ом;
- номинальный коэффициент пика k 1,6 ;
- коэффициент скорости нарастания ПВН S 0,2 кВ/мкс*кА;
- время запаздывания t* d 0,5 мкс.
Амплитуда
ПВН со стороны линии
Время
до первого пика переходного напряжения
со стороны линии после отключения
,
гдеI
L
= ток КЗ при НКЗ = р* Iо.ном.
Расстояние до КЗ по линии от ВВ
,
где С
– скорость распространения волны: С
= 0,3 км/мкс
б) ПВН со стороны источника питания.
Времена t1, t2, td для переходного напряжения соответственно равны:
,
,
Расчёт ПВН в режиме НКЗ при р*=0.9
Рассматриваемый
ток НКЗ:
Амплитуда напряжения
сети относительно земли:
Напряжение на
линии в нуле тока :
Амплитуда ПВН со
стороны линии :
Время до первого
пика ПВН напряжения со стороны линии:
Расстояние от ВВ
до короткого замыкания:
Скорость ПВН со
стороны линии
,
а со стороны сети S= 2 кВ/мкс.
Ниже приведены нормированные кривые ПВН
Рис. 7. Нормированные кривые ПВН при НКЗ р*=0.9
Расчёт ПВН в режиме НКЗ при р*=0.3
Рассматриваемый
ток НКЗ:
Амплитуда напряжения
сети относительно земли:
Напряжение на
линии в нуле тока :
Амплитуда ПВН со
стороны линии :
Время до первого
пика ПВН напряжения со стороны линии:
Расстояние от ВВ
до короткого замыкания:
Скорость ПВН со
стороны линии
,
а со стороны сети S= 2 кВ/мкс.
Ниже приведены нормированные кривые ПВН
Рис.8. Нормированные кривые ПВН при НКЗ р*=0.3