Отключении ненагруженных

При отключении короткого замыкания постоянная времени преобразователя определяется значениями постоянных времени элементов измерительного органа, обмотки управления и рабочей обмотки магнитного усилителя, а также постоянной времени обмотки управления двигателя.

ток к. з. лишь значительно ниже гарантированного. Особенно это проявляется у воздушных выключателей. Это явление объясняется так называемым «километрическим эффектом», заключающимся в том, что при коротких замыканиях в определенной, близкой от шин питания точке увеличивается не только значение тока, но и скорость восстановления напряжения при отключении короткого замыкания на выключателе. Эта скорость нарастания напряжения, измеряемая в киловольтах^ микросекунду, может при «километрических» коротких замыканиях достигать величин, соответствующих крутизне кривой, имеющей место при колебательных процессах в несколько тысяч герц и выше, на что выключатель не рассчитан. Если питаемая подстанция располагается в зоне «километрического эффекта», то может оказаться нежелательным применение короткозамыкателей. В этом случае и в некоторых других может оказаться целесообразной передача отключающего импульса от защиты трансформатора на головной выключатель .питающей линии по контрольному кабелю или по высокочастотному каналу ВЛ 110—220 кв. На низшем иапряжении главных понизительных подстанций промышленного предприятия также желательно иметь максимально простую схему. Если выполнение блочной схемы трансформатор—токопровод нецелесообразно, то рекомендуется применение схем подстанций с одной секционированной системой шин для электроснабжения потребителей всех категорий ответственности. Одна секционированная система сборных шин применима также на генераторном напряжении промышленных ТЭЦ без ограничения по мощности генераторов. Применение в некоторых случаях в системе электроснабжения двойной системы шин объясняется скорее традициями, чем целесообразностью. Анализ схем с двойной системой шин показывает, что последняя не может быть оправдана ответственностью потребителей. Наоборот, наиболее ответственные потребители должны иметь питание по двум линиям, от двух независимых источников питания (секций), которые могут быть связаны только через выключатель, обеспечивающий в случае аварии на одной из них автоматическое и незамедлительное их разделение. Питание двумя линиями обеспечивает, кроме резервирования, в случае аварии, возможность проведения плановых профилакти-

Поскольку основное изменение сопротивления асинхронных двигателей происходит в области относительно небольших значений скольжения (порядка 0,1—0,15), а их выбег, независимо от вида механизма в начальной части, происходит практически одинаково при той же механической постоянной, то и сопротивление двигателей изменяется практически одинаково. Разница в изменении сопротивления проявляется лишь в области больших значений времени выбега. При быстром отключении короткого замыкания обеспечивается меньшее значение кратности тока самозапуска, а следовательно, и более высокое значение восстанавливающегося напряжения и избыточного момента. При этом повышается возможность обеспечения самозапуска всех приключенных двигателей. Это относится и к процессу восстановления напряжения после перерыва питания, и к продолжительности перерыва питания.

Коммутационные перенапряжения возникают в электроустановках при изменениях режима их работы, например при отключении короткого замыкания, включении или отключении нагрузки, внезапном значительном изменении нагрузки. При этом выделяется запасенная в установке энергия.

Вращающий момент, приложенный к валу генератора, должен уравновешивать момент, связанный с электрической мощностью, отдаваемой в переходном процессе в сеть и расходуемой на покрытие потерь в статоре; появление мощности dWCT/dt может вызвать дополнительный вращающий момент, тормозящий или ускоряющий ротор. Например, при коротком замыкании взаимодействие апериодической составляющей тока ротора приводит к торможению ротора, а при отключении короткого замыкания — к ускорению.

Практический интерес представляет протекание процесса при каскадном (или ступенчатом) отключении короткого замыкания и его повторном включении. В общем виде данный вопрос очень сложен. Поэтому здесь он рассмотрен применительно к условиям, когда в схеме имеется лишь одна машина.

Таким образом, при каскадном отключении короткого замыкания или при его повторном включении происходит по существу смена одного переходного процесса другим. При этом может оказаться, что условия повторного короткого замыкания тяжелее первоначальных, т. е. ток при повторном коротком замыкании достигнет большей величины.

Режимные перенапряжения возникают в электроустановках при изменениях их режима работы, например при отключении короткого замыкания, резких изменениях нагрузки и др., что сопровождается выделением запасенной в установке энергии. Эта энергия определяет кратность перенапряжения, представляющую собой отношение вличин амплитуд перенапряжения и рабочего напряжения.

линий ( 10.11, а, б, в). В качестве избирательных органов использованы реле направления мощности KW1 и KW2 двустороннего действия типа РБМ. Реле включаются по 90-градусно,й схеме на разности токов одноименных фаз (А и С) параллельных линий и соответствующие междуфазные напряжения. В схеме защиты предусматривается по-фазный пуск реле направления мощности. Это исключает возможность неправильной работы защиты при двухфазных коротких замыканиях, при которых реле направления мощности, включенное на ток неповрежденной фазы, может подействовать на отключение неповрежденной линии под влиянием тока небаланса и при каскадном отключении короткого замыкания под влиянием тока в неповрежденной фазе.

Вращающий момент, приложенный к валу генератора, должен уравновешивать момент, связанный с электрической мощностью, отдаваемой в переходном процессе в сеть и расходуемой на покрытие потерь в статоре; появление мощности dWcJdt может вызвать дополнительный вращающий момент, тормозящий или ускоряющий ротор. Например, при коротком замыкании взаимодействие апериодической составляющей тока ротора приводит к торможению ротора, а при отключении короткого замыкания — к ускорению.

На 6.24, с, б показано изменение электромагнитного момента первого генератора при отключении короткого замыкания в моменты /откл = 0,1 с и /откп = 0,11 с. Как видно из 6.24, а, характер изменения среднего Мср электромагнитного момента генератора, рассчитанного по полным уравнениям (Л4П), после отключения к. з. практически не отличается от характера изменения электромагнитного момента, рассчитанного по упрощенным уравнениям (Му). Это объясня t 01 лу

3. Более детальное исследование переходных процессов в генераторах требует применения моделей 1-го класса точности. Следует иметь в виду, что не всегда полное описание процессов в системе приводит к повышению достоверности результатов. Это зависит от относительного активного сопротивления цепи статора генератора и сети (r/х). При г/х^2>0,03 для получения точных результатов необходимо описывать переходные процессы в генераторах полными уравнениями Парка—Горева. При этом так же точно требуется описывать и переходные процессы в остальных элементах электрической системы. Результаты расчета по полным уравнениям всегда более достоверны, чем результаты расчета по упрощенным уравнениям. При относительном активном сопротивлении r/х < 0,03 для получения точных и достоверных результатов рекомендуется применять упрощенные уравнения Парка—Горева, так как при этом расчеты по полным и упрощенным уравнениям практически полностью совпадают, а порядок системы дифференциальных уравнений, описывающих переходный процесс, резко уменьшается, что приводит к сокращению времени расчета. Кроме того, полные уравнения более чувствительны к погрешности исходных данных (см. гл. 6). Следует также иметь в виду, что применение полных уравнений при малых r/х может привести к неправильному результату, если не учитывать появление дуги при отключении короткого замыкания. Учет же дуги, которая обычно моделируется активным сопротивлением, приводит к усложнению решаемой задачи и увеличению жесткости системы дифференциальных уравнений. Следовательно, при rlx

После начала расхождения контактов выключателя при отключении между ними некоторое время продолжает гореть электрическая дуга. Момент обрыва тока зависит от скоэости деионизации дуги, которая в свою очередь определяется характеристиками выключателя и обрываемым током. При больших токах сопротивление растягивающейся дуги невелико и не оказывает влияния на форму тока; окончательный разрыв цепи практически происходит в момент прохождения тока через нулево.е значение. Это упрощает статистические закономерности процесса по сравнению с включением, когда замыкание цепи возможно при различных фазах э. д. с. При малых токах (например, при отключении ненагруженных трансформаторов) степень ионизации дуги оказывается незначительной, и под действием рабочего дутья выключателя может произойти очень быстрый распад дугового канала еще до того, как гок проходит через свое нормальное нулевое значение, сопротивление дуги скачкообразно возрастает, а ток в дуге резко падает до нуля — происходит «срез» тока, который характеризуется значением /0 =? 0. При этом выделяется большая энергия L/Jj/2, запасенная в индуктивности схемы L, например в индуктивности намагничивания трансформаторов, что может привести к значительным перенапряжениям.

В действительности предельные перенапряжения практически никогда не возникают и вероятность их появления тем меньше, чем меньше скорость восстановления электрической прочности выключателя. Поэтому, несмотря на то, что теоретический предел перенапряжений для воздушных и масляных выключателей имеет примерно одну и ту же величину, вероятность возникновения больших перенапряжений при отключении ненагруженных трансформаторов воздушными выключателями гораздо больше. При этом следует иметь в виду, что восстановление электрической прочности выключателя является статистическим процессом, поэтому при многократном повторении опыта по отключению одной и той же индуктивности одним и тем же выключателем перенапряжения каждый раз будут получаться другими. Еще большие разбросы будут иметь место при изменении типа выключателя и характеристик отключаемой цепи.

Перенапряжения при отключении ненагруженных линий. Физический процесс при отключении ненагруженных линий имеет тот же характер, что и при отключении сосредоточенных емкостей, однако обладает некоторыми специфическими особенностями.

трудняет условия деионизации дуги и увеличивает длительность ее горения. Этот процесс может быть неустойчивым, т. е. окончательному погасанию дуги предшествует несколько.«попыток гашения» при переходе тока через нулевое значение с последующим повторным зажиганием дуги под влиянием восстанавливающегося напряжения на дуговом промежутке. Такая перемежающаяся дуга приводит к развитию колебаний, возникающих при каждом обрыве и зажигании, т. е. к появлению перенапряжений, которые имеют много общего с перенапряжениями при отключении ненагруженных линий.

Вынос электромагнитных трансформаторов напряжения (ТН) на линию, будучи мероприятием схемного характера, в то же время является средством для ограничения вероятности повторных зажиганий при отключении ненагруженных линий, а также ампли-

Кроме того, в блочных схемах возрастает опасность появления перенапряжений при большом разбросе или отказе одной из фаз при коммутациях включения или отключения, ведущих к неполно-фазным режимам (см. гл. 21). Таким образом, наряду с достоинствами (экономия выключателей, ограничение перенапряжений при АПВ и отключении ненагруженных линий, ограничение повышений напряжения при основной частоте) блочные схемы обладают рядом недостатков. При перенапряжениях, вызванных неполнофазными включениями или обусловленных высшими гармониками, подвергается опасности наиболее ценное оборудование — трансформаторы или автотрансформаторы. Поэтому схемы без выключателей на стороне высшего напряжения применяются преимущественно при напряжениях до 330 кВ включительно.

К двум основным способам ограничения коммутационных перенапряжений можно добавить специфические меры защиты от отдельных видов перенапряжений, например устройства, обеспечивающие ускоренный саморазряд линии при отключении ненагруженных линий и АПВ.

Защита от внутренних перенапряжений установок различного номинального напряжения. В установках с номинальным напряжением до 220 кВ включительно должны быть ограничены перенапряжения при отключении ненагруженных трансформаторов и линий и при АПВ, так как остальные виды перенапряжений не представляют опасности для изоляции.

Перенапряжения при отключении ненагруженных трансформаторов имеют большую амплитуду, но небольшую длительность. Защита от этих перенапряжений может осуществляться грозозащитными разрядниками, пропускная способность которых достаточна для того, чтобы рассеять энергию, выделяющуюся при перенапряжениях этого вида. Ограничение перенапряжений может быть достигнуто также путем использования выключателей с шунтирующими резисторами.

Ограничение перенапряжений при отключении ненагруженных линий не может быть возложено на грозозащитные разрядники, установленные на подстанции, по двум причинам. Во-первых, разрядники должны находиться непосредственно на линии, во-вторых, они должны быть рассчитаны на отвод энвргии, значительно большей, чем энергия, обусловленная грозовыми перенапряжениями. Создание таких разрядников технически возможно, но не является экономически оправданным, тем более что защита от перенапряжений этого вида может выполняться другими средствами — выносом на линию электромагнитных измерительных трансформаторов напряжения, применением выключателей с шунтирующими резисторами.

устройства для снятия остаточного заряда на линии во время паузы АПВ или при отключении ненагруженных линий.