ЛИТЕРАТУРА

1.Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах.-М.: Энергия, 1970.- 520 с.

2.Переходные процессы в системах электроснабжения: Учебник / В.Н. Винославский, и др.; К.: Выща шк., 1989.- 422 с.

3.Букович Н.В. Расчет токов короткого замыкания электроэнергетических систем.- Львов: Выща шк., 1988.- 248 с.

4.Ульянов С.А. Сборник задач по электромагнитным переходным процессам в электрических системах.- М.: Энергия, 1968.- 456 с.

Тема №1: «Вступление. Основные понятия и определения»

План:

1. Основные сведения об электромагнитных переходных процессах

2. Общие сведения о коротком замыкании в системах электроснабжения. Причины возникновения коротких замыканий и следствия.

3. Назначение расчетов. Понятие о расчетных условиях. Основные допущения, которые принимаются при расчетах.

Литература: Л1 – с. 12-28, Л2 – с. 11-24, Л3 – с. 4-7.

1. Основные сведения об электромагнитных переходных процессах

Электрическая система – это часть электроэнергетической системы, которая предназначена для выработки, преобразования, распределения и потребления электроэнергии. Она состоит из силовых элементов и элементов (устройств) регулирования.

Система электроснабжения (СЭС) – это часть электроэнергетической системы, которая непосредственно осуществляет снабжение потребителей электроэнергией. Она содержит питающие и распределительные сети, трансформаторы, синхронные компенсаторы (СК), приемники электроэнергии.

Узел нагрузки – место подключения отдельных СЭС к высоковольтным сетям.

Режим системы – состояние электрической системы, которое количественно характеризуется некоторыми показателями, называемыми параметрами режима (U, I, f, s).

Параметры системы – показатели, которые количественно характеризуют физические свойства отдельных элементов системы (например, для синхронного генератора (СГ): x_d, x_q . . .).

Цель изучения курса:

– понимание физических явлений, происходящих при изменении режима системы;

– изучение методов количественной оценки переходных процессов (ПП);

– ознакомление с мероприятиями и способами управления ПП с целью придания им желаемого характера.

2. Общие сведения о коротких замыканиях в системах электроснабжения

В СЭС могут иметь место установившиеся и переходные режимы. Первые характеризуются медленными незначительными изменениями параметров режима в пределах допустимых значений. Вторые - быстрыми изменениями параметров режима.

ПП могут быть нормальными и аварийными. Нормальные отвечают обычным эксплуатационным изменениям параметров режима в электрических системах.

Причины возникновения переходных процессов:

1. Включение или отключение источников, потребителей и других элементов системы.

2. Короткое замыкание (КЗ) в СЭС.

3. Пуск и самозапуск электродвигателей.

4. Внезапные набросы и сбросы нагрузки.

5. Форсировка возбуждения синхронной машины (СМ) и гашение магнитного поля.

6. Обрыв фаз (проводов).

Все ПП можно условно разделить на электромагнитные и электромеханические.

Электромагнитные ПП протекают без изменения скорости вращения СГ.

Электромеханические ПП протекают при изменении скорости вращения СГ.

Короткое замыкание – это всякое, не предусмотренное нормальными условиями работы, замыкание фаз между собой, а в сети с заземленной нейтралью замыкание одной или нескольких фаз на землю.

Замыкание одной фазы на землю в сети с изолированной или компенсированной нейтралью (т.е. заземление через специальное компенсирующее устройство) называют простым замыканием.

Если сопротивление в месте замыкания отсутствует, то такое КЗ называют металлическим.

В СЭС возникают повреждения, связанные с продольной несимметрией (частный случай – обрыв одной или двух фаз).

Имеют место также сложные повреждения, т.е. комбинации простых повреждений (например, обрыв фазного провода линии электропередачи (ЛЭП)) и падение на землю; встречается также двойное замыкание, т.е. замыкание различных фаз на землю в различных точках систем.

Таблица 1

Вид КЗ	Относительная частота КЗ (%) в сетях с напряжением, кВ
	6–20	35	110	220	330
К(1)	61	67	83	88	91
К(2)	17	18	5	3	4
К(1,1)	11	7	8	7	4
К(3)	11	8	4	2	1

Таблица 2 – Виды коротких замыканий и простых замыканий

Схема замыкания	Режим нейтрали
	заземлена		изолирована
	наименование	обознач.	наименование	обознач.
	Трехфазное КЗ	К(3)	Трехфазное КЗ	К(3)
	Трехфазное КЗ на землю	К(1,1,1)	Трехфазное КЗ с землей	К(3,3)
	Двухфазное КЗ	К(2)	Двухфазное КЗ	К(2)
	Двухфазное КЗ на землю	К(1,1)	Двухфазное КЗ с землей	К(2,з)
	Однофазное КЗ	К(1)	Простое замыкание на землю	З(1)
	Двойное КЗ на землю	К(1+1)	Двойное замыкание на землю	З(1+1)

Причины возникновения коротких замыканий:

1. Нарушение изоляции электроустановки (старение, загрязнение, перенапряжение, механические повреждения).

2. Ошибочные действия оперативного персонала.

3. Преднамеренные КЗ.

Последствия коротких замыканий:

1. Термический перегрев и повреждение оборудования.

2. Чрезмерные механические усилия и повреждение оборудования.

3. Снижение напряжения и искажение его формы (снижение и т.д.).

4. Нарушение устойчивости параллельной работы отдельных СГ или СЭС в целом.

5. Электромагнитное влияние на линии связи (наведение опасных потенциалов для оборудования и обслуживающего персонала).