Поперечных колебаний

Область применения. Достоинствами защиты являются относительно быстрая ликвидация КЗ с временем t~ яа2(73+^в) и весьма малая вероятность отключения обеих цепей при КЗ на одной цепи с обрывом фазы или просто при обрыве фазы в отличие от отключения в указанных случаях обеих цепей при использовании поперечных дифференциальных токовых направленных защит (см. гл. 8). Недостатки: пригодность только для некоторых схем се-

8.8. ПРИМЕНЕНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ТОКОВЫХ И ТОКОВЫХ НАПРАВЛЕННЫХ ЗАЩИТ

10. Объясните принцип выполнения поперечных дифференциальных токовых и токовых направленных защит.

Указанные защиты в Советском Союзе применения не получили в связи с наличием у них мертвых зон, некоторых других недостатков, а также в связи с тем, что мощные машины начали выпускать с обмотками, имеющими параллельные ветви, дающие возможность установки на них поперечных дифференциальных токовых защит. Необходимо, однако, отметить, что в последние годы по новым разработкам ЛПИ были выполнены образцы направленной защиты обратной последовательности, включенные в эксплуатацию.

8.8. Применение поперечных дифференциальных токовых и токовых направленнных защит....... 320

12.7. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ НАЛАДКИ НАПРАВЛЕННЫХ ПОПЕРЕЧНЫХ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ЗАЩИТ ЛИНИИ

§ 12.7 Наладка поперечных дифференциальных защит

12.7. Общие принципы наладки направленных поперечных дифференциальных защит линий....... 434

Выбор одного из видов быстродействующих защит (дифференциально-фазной с высокочастотной блокировкой, продольной дифференциальной, дистанционной с высокочастотной блокировкой) производится в зависимости от длины защищаемой линии, наличия ранее запроектированных каналов связи, подстанций на ответвлениях и уровня токов КЗ. Для параллельных линий целесообразно применение поперечных дифференциальных токовых направленных защит. Для линии протяженностью меньше 20 км при наличии между концами линии соединительных проводов целесообразно применение продольной дифференциальной защиты типа ДЗЛ-1. Для линий большей протяженности или при отсутствии соединительных проводов возможно использование дифференциально-фазной защиты с высокочастотной блокировкой или дистанционной защиты с высокочастотной блокировкой. При наличии на линии ответвлений токовые пусковые органы дифференциально-фазной защиты необходимо отстраивать от КЗ за трансформаторами подстанций ответвлений. Если это приводит к недопустимому загрублению защиты, то нужно устанавливать на этих подстанциях комплекты за-

Область применения. Достоинствами защиты являются: относительно быстрая ликвидация к. з. с временем t ж 2 (7зат + /„), весьма малая вероятность отключения обеих цепей при к. з. с обрывами фаз, которая характерна для поперечных дифференциальных токовых направленных защит (§ 6-14). Недостатки — пригодность только для некоторых схем сетей (прежде всего параллельных линий) и невозможность применения в качестве единственной, так как она не работает при отключении одной из линий, при к. з. на шинах и не мохет резервировать отключение к. з. на смежных элементах. Защита широко применяется на практике в виде защиты нулевой последоьателыюсти от К(1) и К(11) параллельных линий с Upa6 >: ^ 1 Ю к В в сетях, имеющих заземленные нейтрали трансформаторов

6-25. Определение чувствительности поперечных дифференциальных токовых направленных защит при к. з. в точке равной чувстви-тел^ности (а) и при к. з. в конце линии при каскадном ее отключении (б).

когда fi = fiK). Равенство Q = QK соответствует механическом) резонансу, т. е. совпадению вынужденной скорости О с угловой частотой собственных поперечных колебаний вала.

Электрические машины общего назначения в большинстве случаев выполняют с горизонтальным расположением вала. В этом случае вал несет на себе всю массу вращающихся частей, через него передается вращающий момент машины. При сочленении машины с исполнительным механизмом (для двигателя) или с приводным двигателем (для генератора) через ременную или зубчатую передачу, а также и через муфту на вал действуют дополнительные изгибающие силы. Кроме того, на вал могут действовать силы одностороннего магнитного притяжения, вызванные магнитной несимметрией, усилия, появляющиеся из-за наличия небаланса вращающихся частей, а также усилия, возникающие при появлении крутильных колебаний. Правильно сконструированный вал должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать все действующие на него нагрузки без появления остаточных деформаций. Вал должен также иметь достаточную жесткость, чтобы при работе машины ротор не задевал о статор. Критическая частота вращения вала должна быть значительно больше рабочих частот вращения машины. При критической частоте вращения вынуждающая сила небаланса имеет частоту, равную частоте собственных поперечных колебаний вала (т.е. наступает явление резонанса), при которой резко увеличиваются прогиб вала и вибрация машины.

4) какой тип колебаний применить. Скорость распространения продольных колебаний, например, в плавленом кварце при температуре 18—20 °С составляет 5,968-10' м/с, а поперечных колебаний— 3,764-Ю3 м/с. Следовательно, при выборе поперечных колебаний возможно уменьшение габаритных размеров линий, особенно при больших значениях времени задержки сигналов.

1. Рассчитывают длину пути поперечных ультразвуковых колебаний I=vnt3, где vn — скорость распространения поперечных колебаний в материале звукопровода.

Крепятся изделия на столе вибростенда с помощью специальных приспособлений, которые являются промежуточным звеном между изделием и столом вибростенда. В составе испытательной системы (вибростенд, изделие, измерительная аппаратура и пр.) приспособление является источником наибольших погрешностей испытательного режима. С целью уменьшения погрешностей, вносимых приспособлениями, необходимо повышать их жесткость при одновременном уменьшении массы и поперечных колебаний при консольном нагружении испытываемыми изделиями. Это достигается:

Кроме того, чтобы вал был прочным и жестким, он должен быть спроектирован так, чтобы при вращении вала не возникал резонанс, т. е. частота собственных поперечных колебаний вала не была равна частоте вынуждающей силы небаланса (как бы тщательно ни был сбалансирован вал, всегда остается смещение, под влиянием которого возникают односторонние центробежные силы). Для этого необходимо, чтобы критическая скорость (т. е. скорость, при которой наступает резонанс) отличалась от скорости вращения вала.

Частота собственных поперечных колебаний вала возрастает с увеличением жесткости вала К (34-3) и падает с увеличением массы ротора т. С увеличением одностороннего магнитного притяжения эта частота снижается. Как показано в [7], частота собственных колебаний вала определяется прогибом вала (34-6) под дейст-

ных деформаций. Вал должен также иметь достаточную жесткость, чтобы при работе машины ротор не задевал о статор. Критическая час-гота вращения вала должна быть значительно больше рабочих частот вращения машины. При критической частоте вращения вынуждающая сила небаланса имеет частоту, равную частоте собственных поперечных колебаний вала (т. е. наступает явление резонанса), при которой резко увеличиваются прогиб вала и вибрация машины.

При холостом ходе добавочные потери возникают: а) в сердечниках основных и добавочных полюсов и в ярме вследствие продольной пульсации потока, обусловленной зубчатостью якоря ( 3-11); б) в наконечниках основных полюсов вследствие поперечных колебаний магнитного потока ( 3-10); г) в обмотке якоря вследствие неравномерного распределения в пазу основного магнитного поля ( 7-3). Это поле можно разложить на продольное поле, которое создает в обмотке основную э. д. с., и поперечное поле, которое создает в проводниках обмотки якоря вихревые токи.

В случае поперечных колебаний на основной частоте вдоль толщины пластины укладыва'ется половина длины волны упругих колебаний ( 6.5, а), причем заряды на противоположных гранях различны по знаку. При колебаниях на нечетных гармониках вдоль толщины пластины укладывается нечетное число полуволн (. 6.5, б) и знаки зарядов на противоположных гранях также различны. Если к электродам пластины подводится напряжение четной гармоники, то вдоль толщины располагается четное число полуволн, и на обеих гранях пластины заряды оказываются одинаковыми ( 6.5, в). При этом пьезоэффект отсутствует. Следовательно, при сплошньгх электродах возбуждение колебаний на четных гармониках невозможно. Это имеет отношение и к случаю продольных колебаний. Например, при колебаниях на третьей гармонике вдоль длины пластины укладывается три полуволны упругих колебаний. Как следует из 6.6, при сплошных электродах заряды на участках 1—2 и 2—3 взаимнр уничтожаются и результирующее коле-'

Применяя метод продолжения для изучения собственных поперечных колебаний участка'шин, имеющих поворот ( 10-21), предположим, что:

Электрические машины общего назначения выполняют преимущественно с горизонтальным расположением вала. В этом случае вал несет на себе всю массу вращающихся частей, через него передается вращающий момент машины. При сочленении машины с исполнительным механизмом (для двигателя) или с приводным двигателем (для генератора) через ременную или зубчатую передачу, а также и через муфту на вал действуют дополнительные изгибающие силы. Кроме того, на вал могут действовать силы одностороннего магнитного притяжения, вызванные магнитной несимметрией, усилия, появляющиеся из-за наличия небаланса вращающихся частей, а также усилия, возникающие при появлении крутильных колебаний. Правильно сконструированный вал должен быть достаточно прочным, чтобы выдержать все действующие на него нагрузки без появления остаточных деформаций. Вал должен также иметь достаточную жесткость, чтобы при работе машины ротор не задевал о статор. Критическая частота вращения вала должна быть значительно больше рабочих частот вращения машины. При критической частоте вращения вынуждающая сила небаланса имеет частоту, равную частоте собственных поперечных колебаний вала (т. е. наступает явление резонанса), при которой резко увеличиваются прогиб вала и вибрация машины.