Апериодические слагающие

2-апериодическая составляющая тока короткого замыкания;

Iat - апериодическая составляющая тока короткого замыкания;

Апериодическая составляющая и связанная с нею вторая гармоника тока статора остаются такими же, что и при отсутствии автоматического регулирования возбуждения.

Из полученных выражений следует, что при внезапном коротком замыкании генератора система гармонического компаундирования приводит к изменению только периодической составляющей тока статора. Апериодическая составляющая и вторая гармоника тока статора остаются такими же, что и при отсутствии системы гармонического компаундирования.

Апериодическая составляющая тока возникает за счет э. д. с. самоиндукции цепи короткого замыкания и изменяется по закону

В токе короткого замыкания можно выделить периодическую и апериодическую составляющие. Апериодическая составляющая затухает до нуля с постоянной времени Та> зависящей от индуктивности обмотки якоря и от активного сопротивления якоря.

В токе короткого замыкания можно выделить периодическую и апериодическую составляющие. Апериодическая составляющая затухает до нуля с постоянной времени Та, зависящей от индуктивности обмотки якоря и от активного сопротивления якоря.

В соответствии с (5.24) кривую тока ВКЗ можно представить в виде двух составляющих: апериодической (постоянной) ta и периодической iu, изменяющейся с частотой напряжения сети. Из (5.24; видно, что значение апериодической составляющей тока ВКЗ зависит от значения фазного угла ао напряжения, т. е. от момента ВКЗ трансформатора. Возникновение апериодической составляющей тока ВКЗ отвечает закону электромагнитной индукции, согласно которому всякий короткозамкнутый контур стремится сохранить свое потокосцепление постоянным. Если ВКЗ произошло при ао = 0 (напряжение на зажимах первичной обмотки трансформатора проходит через нуль; поток, пронизывающий обмотки трансформатора, максимален), то апериодическая составляющая максимально возможная и равна амплитуде периодической составляющей тока ВКЗ. Если же ВКЗ произошло при ао == я/2 (напряжение i/j максимально; поток в сердечнике трансформатора равен

нулю), то апериодическая составляющая тока В КЗ отсутствует. Очевидно, что в самом неблагоприятном случае (В КЗ при ао = 0) наибольшее значение тока, называемое ударным током, достигает удвоенной амплитуды периодической составляющей тока В КЗ:

Сложение составляющих 1ка и t'Kn дает результирующий ток гк ВКЗ ( 10.6,в). Хотя в действительности в течение первой четверти периода по обмотке статора протекает только ток 1ка, нарас-тающий от нуля при t = 0 до /ma при w^ = л/2, удобно математически описывать изменение тока ВКЗ, предполагая, что обе составляющие iKa и гкп имеют место с момента ВКЗ. При этом считают, что при t = 0 апериодическая составляющая сразу имеет наиболь-

становится очень простым. Таким образом, принимаем, что при t = 0 мгновенно возникают равные друг другу максимальные значения апериодической 1та и периодической 1^с составляющих тока (10.5). Так как реальные обмотки обладают определенным активным con-ротивлением, то составляющие тока В КЗ будут затухать. Апериодическая составляющая тока

Учет переходных процессов на линиях с сосредоточенными параметрами R и L подробно рассматривается в соответствующих курсах [29]. Подчеркивается появление в переходных токах апериодических слагающих, которые необходимо учитывать и при выполнении защиты. Здесь рассматриваются только апериодические слагающие в остаточных напряжениях. Например при трехфазном КЗ в сети ( 1.50), если

риодическая слагающая появляется при LcRc^LaRj, или других видах КЗ. Однако в напряжениях между поврежденными фазами при небольшой неоднородности элементов системы, что часто можно принять для КЗ, удаленных от источников питания, апериодические слагающие могут быть небольшими.

Анализу работы ИП напряжения в переходных режимах в отличие от ТА обычно уделяется меньшее внимание. Это определяется в основном следующими причинами: 1) значительные апериодические слагающие в MI при КЗ появляются значительно реже, чем в и (в системах с сосредоточенными R и L, как было рассмотрено в гл. 1, при LJRc^L^/Rx их вообще почти нет); 2) емкостными TV они практически не трансформируются, при электромагнитных TV, как показали исследования НПИ (Э. В. Подгорный и др.), их влияние на трансформацию •основной гармоники невелико; 3) знакопеременные колебательные слагающие (если они значительны) трансформируются TV, как и ТА, хорошо, но борьба с их отрицательным влиянием осуществляется уже в ИО защиты.

Проведенные исследования по определению переходных t'H6 дали ряд ценных дополнительных соображений, которые учитываются при выполнении дифференциальных токовых защит: ток гнб переходного режима может содержать значительные апериодические слагающие и во много раз превосходить свои установившиеся значения, обычно не превышающие 10% номинального тока ТА ( 8.6,а);

ничивания в схеме замещения. В этих условиях значительная часть периодической слагающей и знакопеременных слагающих замыкается через указанную ветвь намагничивания и не попадает в ОТ. Это и определяет автоматическое загрубление защиты на время прохождения переходных 1Нб. При этом /с,з может выбираться меньшим, чем в схеме без Т ALT. При КЗ в защищаемой зоне ток в дифференциальной цепи кратковременно также может содержать апериодическую слагающую, насыщающую TALT. Однако она быстро затухает, и получающееся замедление действия защиты обычно не превосходит нескольких десятков миллисекунд. Недостатком способа является отсутствие загрубления защиты при периодическом iH6 и малое загрубление при небольших смещениях in& относительно оси времени с сохранением полуволн обратного знака. Для защиты линий, где апериодические слагающие при внешних (сквозных) КЗ быстро затухают, способ применяется редко.

Промежуточные TALT выбираются со значительными индукциями при срабатывании. При внешних КЗ и наличии в /Раб=/нб апериодической слагающей они глубоко насыщаются и плохо трансформируют в о>2раб.не только апериодическую слагающую, но и весь /Нб. Поэтому рассматриваемые TALT могут одновременно использоваться как для осуществления магнитного торможения, так и для отстройки от /нб, содержащих апериодические слагающие. В этом заключается преимущество магнитного торможения по сравнению с обычным.

слагающих высших частот и подавляя апериодические слагающие; гальванически отделяют цепи защиты от цепей ТА; повышают ее помехоустойчивость. Фильтры 2 высших частот подавляют основные слагающие напряжений. Элементы 3 предназначены для автоматического изменения значения подаваемого на них сигнала в соответствии с требуемой чувствительностью защиты (защита имеет автоматическую регулировку чувствительности в процессе возникшего /С'1' ). Они перемножают переменные напряжения входных сигналов и постоянное напряжение управления Ыупр, подаваемое с выхода интегратора блока 12. Напряжение Мупр нарастает с переменной скоростью с момента срабатывания пускового органа 7 напряжения нулевой последовательности и определяется интегралом по времени разностей напряжений — заданного эталонного и максимального из трех выходных напряжений блоков 4, выделяемого селектором 11. Таким образом обеспечивается указанная выше автоматическая регулировка чувствительности защиты. При этом выходные напряжения блоков 4 находятся на заданном уровне в широком диапазоне входных токов защиты, повторяя с необходимой точностью соотношения этих токов. Этим определяется четкая работа защиты как в широком диапазоне емкостей на землю системы генераторного напряжения (через которые замыкаются все используемые токи неосновной частоты), так и при любом виде замыкания на землю (металлическом, через Rn, при перемежающемся замыкании и т.д.). Блок 5 предназначен для определения соотношений этих напряжений и выдачи полученной информации на логический реагирующий орган 6. Последний определяет, соответствуют ли соотношения сравниваемых токов повреждению в защищаемой зоне, ограниченной ТА дифференциальной защиты генератора, или вне ее, в зависимости от чего выдает или не выдает сигнал на срабатывание выходного органа 10 при условии отсутствия запрета от блока 7. Последний нормально блокирует срабатывание органа 6. Одновременно после срабатывания блока 7 блок 9 формирует подаваемый на блок 8 сигнал для запуска последним автоматической регулировки чувствительности (блок 12) на заданное время. Если в течение этого времени не происходит срабатывания

Принципы отстройки от 1нб,бр- Поскольку броски воздействуют на защиту как токи внутренннего КЗ, отстройку от них наиболее целесообразно выполнять, используя несинусоидальный вид кривой ?Нб,бр, отличный от вида кривой тока КЗ гк. При этом, однако, следует учитывать, что как 1Нб,бр, так и t'K могут содержать апериодические слагающие (затухающие, однако, при ?к значительно быстрее), а также то, что вторичные iK за счет трансформации их ТА при больших кратностях токов КЗ могут иметь, как и 1'нб,бр, бестоковые паузы (см. гл. 3); кроме того, при насыщении за счет апериодической слагающей /к в них содержатся и слагающие двойной частоты. Все это в ряде случаев усложняет отстройку защит от t'H6,6p и ограничивает области применения отдельных вариантов отстройки.

нусоидальными. В действительности при трансформации и насыщении ТА токи ?Нам,в могут иметь в течение периода некоторые не явно выраженные паузы с небольшим затуханием отрицательных полуволн ( 13.10, в). Для улучшения работы схемы в этих условиях (создания необходимой бестоковой паузы) в схему введено дифференцирование тока /к, осуществляемое трансреактором, включаемым в дифференциальную цепь. Это дифференцирование может быть полезно также для подчеркивания значений составляющих двойной частоты 1Нб,бр, используемых для второго способа отстройки от tH6,6P, создающего дополнительное торможение. Трансреактор плохо трансформирует и апериодические слагающие токов небаланса. Поэтому его использование полезно также для отстройки от переходных 1Нб и для уменьшения времени срабатывания защиты при внутренних КЗ. Третий способ отстройки — использование дифференциальной токовой отсечки — обеспечивает срабатывание защиты при больших кратностях токов /к внутренних КЗ, когда торможение от слагающих двойной частоты могло бы недопустимо загрублять защиту. Торможение от токов плеч (четвертый способ) осуществляется суммой выпрямленных токов плеч через специальный формирователь, создающий ток смещения, пропорциональный тормозному току; при этом для обеспечения работы защиты без торможения (с /с.зтм) при небольших токах в фазах в случаях К.^ последовательно в тормозную цепь включается стабилитрон.

FIpi[v возрастании первичного тока ТТ увеличиваются гнам и /н6 в. Особо большие гнб „ появляются при переходных продессах в ТТ при к. з., когда токи к. з. содержат «плохо» трансформирующиеся апериодические слагающие, определяющие резкое повышение гнам. Пиковые значения t'H6 B могут достигать при этом многих десятков процентов первичных токов. Однако столь большие г„б. в существуют кратковременно и для защит с выдержками времени могут не учитываться.

Для защит без выдержки времени важной является точность трансформации первичного напряжения также в начальный момент возникновения к. з. в защищаемой системе. В этот момент напряжение на первичных зажимах ТН может снизить:я до нуля (близкое металлическое к. з.) или иметь остаточные значения, содержащие в общем случае апериодические слагающие. Апериодические слагающие в напряжении могут быть, если они есть в токе к. з. Однако это возможно только в тех случаях, когда сопротивления линии до точки к. з. и питающей ее системы неоднородны, т. е. имеют неодинаковые отношения х к г (например, [Л, 32]). Электромагнитные и емкостные ТН работают в рассматриваемом случае несколько различно. Так, у электромагнитных ТН собственный переходный процесс имеет небольшие значения вторичных напряжений, завершается очень быстро, и они правильно фиксируют исчезновение первичного напряжения. В общем случае такие ТН достаточно точно трансформируют первичное напряжение (например, [Л. 31, 203]). В емкостных ТН при к. з. в первичной цепи собственный переходный процесс (например, [Л. 198]) за счет наличия емкостей и индуктивностей может затухать значительно медленнее, чем у электромагнитных ТН. С учетом этого к емкостным ТН предъявляются специальные требования по быстроте спада указанного переходного процесса; наличие последнего должно учитываться при анализе работы быстродействующих защит.