Общие сведения об электромагнитных переходных процессах — КиберПедия 

Двойное оплодотворение у цветковых растений: Оплодотворение - это процесс слияния мужской и женской половых клеток с образованием зиготы...

Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...

Общие сведения об электромагнитных переходных процессах

2017-11-17 515
Общие сведения об электромагнитных переходных процессах 0.00 из 5.00 0 оценок
Заказать работу

 

Режим работы электроэнергетической системы (ЭЭС) может быть установившимся и переходным (неустановившимся). Переходные режимы работы (переходные процессы) возникают в ЭЭС при изменении условий ее работы, которые происходят как при нормальной эксплуатации (включение и отключение отдельных генераторов, нагрузок, ЛЭП и т.д.), так и в аварийных ситуациях (короткое замыкание, обрывы проводов, замыкание фазных проводов на землю и др.).

Любой переходный процесс сопровождается нарушением первоначального электромагнитного состояния элементов ЭЭС и частоты вращения электрических машин, т.е. процесс характеризуется взаимосвязанными между собой электромагнитными и механическими изменениями. Однако, при определенных условиях допустимо рассматривать переходный процесс с учетом только электромагнитных изменений. Так, например, при коротких замыканиях в точках, имеющих значительную электрическую удаленность от генераторов, переходный процесс можно рассматривать только как электромагнитный.

Необходимость количественной оценки электрических величин во время электромагнитного переходного процесса возникает в связи с требованиями обеспечения надежной работы отдельных элементов и ЭЭС в целом. Короткие замыкания в ЭЭС являются наиболее распространенной причиной возникновения переходных процессов и в то же время наиболее опасными видами повреждений, которые могут вызывать:

1. Значительное снижение напряжения на шинах потребителей и нарушение их нормальной работы.

2. Разрушение поврежденного элемента электрической дугой.

3. Разрушение оборудования в результате теплового и электродинамического действия тока короткого замыкания.

4. Нарушение синхронной работы генераторов в системе.

Коротким замыканием (КЗ) называется всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями (или четырехпроводных) – кроме того, замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).

Учитывая опасные последствия коротких замыканий при проектировании и эксплуатации возникает необходимость в выполнении расчетов процесса КЗ. Практически такие расчеты сводятся к определению величины тока в месте КЗ, а также к вычислению токов и напряжений в отдельных ветвях и точках системы.

Результаты расчетов необходимы для решения ряда инженерных задач:

1. Выбор схемы электрических соединений как отдельных установок (станций, подстанций), так и всей ЭЭС в целом.

2. Выявление условий работы потребителей при аварийных режимах.

3. Проверка аппаратов и проводников по условиям работы при КЗ.

4. Проектирование и настройка устройств релейной защиты.

5. Определение числа заземленных нейтралей в ЭЭС.

6. Выбор числа и мощности компенсирующих дугогасящих устройств.

7. Определение влияния ЛЭП на коммуникации.

8. Проектирование и проверка защитных заземлений.

9. Выбор аппаратов для защиты от перенапряжений.

 

Основные допущения, принимаемые при расчетах

 

Расчет электромагнитного переходного процесса в современной ЭЭС с учетом всех имеющихся условий и факторов чрезвычайно сложен. Поэтому чтобы упростить задачу и сделать ее решение практически возможным, вводят ряд допущений. Допущения зависят от характера и постановки самой задачи. Те допущения, которые вполне приемлемы для решения одной задачи, могут быть совершенно неприемлемы при решении другой.

Основные допущения следующие:

1. Сохранение симметрии питающих трехфазных источников.

2. Линейность всех элементов схемы.

3. Пренебрежение токами намагничивания трансформаторов.

4. Пренебрежение распределенной емкостью линии, за исключением линий напряжением выше 220 кВ.

5. Приближенный учет нагрузок.

6. Отсутствие качаний генераторов.

Для расчета переходных процессов КЗ применяются аналитические и графоаналитические методы, методы расчетных и типовых кривых, а также метод спрямленных характеристик, специальные расчетные модели, физическое моделирование с использованием ЭВМ.

 

Выбор расчетных условий

В соответствии с целевым назначением расчета электромагнитного переходного процесса устанавливают исходные расчетные условия, которые весьма разнообразны при решении различных задач могут быть даже противоречивыми. К расчетным относятся выбор режима работы питающей системы, выбор расчетной схемы, вида КЗ и момента времени от начала КЗ, для которых вычисляются токи и напряжения.

В таблице 1.1 приведены рекомендации для некоторых встречающихся случаев.

 

 

Таблица 1.1

Назначение расчета Вид КЗ Момент времени от начала КЗ
1.Выбор и проверка коммутационных аппаратов (выключателей, разъединителей и др.), реакторов, трансформаторов тока, шин, силовых кабелей:    
а) на термическую устойчивость
б) на динамическую устойчивость  
в) выключателей на допустимый отключающий ток или мощность  
2. Выбор и проверка аппаратов для защиты от перенапряжений

Выбор места КЗ и режима ЭЭС в зависимости от назначения расчета производится из следующих основных соображений:

1. Ток КЗ должен проходить по ветвям, для которых выбирается или проверяется аппаратура.

2. Для определения наибольшего значения тока КЗ при данном режиме место КЗ выбирается у места установки аппарата, релейной защиты (в начале линии, до реактора, до трансформатора и т.д., считая от источника питания). Для определения наименьшего значения тока КЗ, место КЗ выбирается в конце участка.

Режим работы ЭЭС, предшествующий КЗ, весьма сильно влияет на величину токов КЗ. Поэтому правильный учет режима является важным элементом выбора расчетных условий.

Так, если расчет выполняется для выбора или проверки аппаратуры, то расчетный режим должен быть таким, при котором ток КЗ имеет наибольшее значение. Для этого необходимо учитывать не только полную мощность ЭЭС, но и перспективу ее развития.

Таким образом, для определения максимального и минимального значения тока КЗ режим работы принимается соответственно максимальным и минимальным.

Максимальный режим характеризуется следующими условиями:

1. Включены все источники питания (генераторы, трансформаторы, линии), питающие сеть или распределительное устройство, в котором рассматривается КЗ.

2. При расчете КЗ на землю включены все трансформаторы и автотрансформаторы, нормально работающие заземленной нейтралью.

3. Схема участка сети, непосредственно примыкающая к месту КЗ такова, что по элементу проходит максимальный ток КЗ.

Минимальный режим характеризуется условиями, противоположными максимальному режиму при отключенной практически возможной части источников питания (генераторов, трансформаторов, линий), а схема соединений принимается такой, при которой по защищаемому элементу проходит минимальный ток КЗ.

 


Поделиться с друзьями:

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...

Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...

История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...

Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьше­ния длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...



© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

0.012 с.