 |
Таким образом, ток оставшейся целой фазы А равен
|
|
|
|
I 
= 3 I 
(6.14)
Следует заметить, что обрыв даже одной фазы существенно осложняет работу системы, так как ток в оставшихся целыми фазах возрастает, а напряжение прямой последовательности уменьшается. Одновременно наблюдается снижение запаса устойчивости системы.
В заключение отметим влияние сопротивления заземления на токи прямой и обратной последовательностей. Уменьшение сопротивления заземления (например, глухое заземление) приводит к уменьшению ΔХ 
, см. (6.8). При этом ток прямой последовательности (1.7) будет увеличиваться, а ток обратной последовательности (6.9) наоборот, уменьшаться. Так как ток обратной последовательности в генераторе вызывает нагрев ротора, а ток прямой последовательности является рабочим током, его увеличение является для системы положительным явлением. Одновременно увеличивается запас устойчивости системы.
Сложные виды несимметрии
Сложные виды повреждений представляют собой совокупность нескольких несимметричных замыканий и (или) нарушений продольной симметрии отдельных участков системы.
Характерным является случай, когда в системе одновременно возникают как поперечная, так и продольная несимметрия, см. рис. 6.1,в.
На рис. 6.4 приведена схема однофазного короткого замыкания с одновременным разрывом той же фазы и показаны неизвестные (то есть подлежащие определению) токи и напряжения.
Рис. 6.4
Как видим, в данной схеме одновременно возникает как поперечная, так и продольная несимметрии. Предполагается, что нейтраль на обоих концах линии заземлена, а на участке К – L произошел разрыв одного провода, причем один конец провода заземлился, а другой (точка L) остался изолированным.
|
|
|
Задача определения неизвестных токов и напряжений решается на основе метода симметричных составляющих, причем число уравнений увеличивается до двенадцати.
Для расчетов используют значительно большее число эквивалентных сопротивлений:
X K2 и Х К0 – реактивности схемы соответствующей последовательности относительно точки КЗ при полном разрыве всех трех фаз в точке L;
X L2 и Х L0 – реактивности схемы соответствующей последовательности относительно точки разрыва при отсутствии короткого замыкания (аналогично, как при,,чистой'' продольной несимметрии);
Х КL2 и Х КL0 – взаимные сопротивления между точкой короткого замыкания и местом разрыва в схемах соответствующих последовательностей.
Расчетные выражения при этом получаются сложными. На практике, при физическом моделировании, можно сравнить режим сложного замыкания отдельно с режимом чистого короткого замыкания и с режимом чистого обрыва фаз. При некоторых соотношениях параметров исходного режима и параметров системы имеет место режим, при котором обрыв фазы уменьшает ток короткого замыкания.
Для случаев продольной несимметрии и сложных видов повреждений (обрыв и короткое замыкание) можно сформулировать примерно те же выводы что и для случаев несимметричных коротких замыканий, а именно:
а) появление в системе токов обратной последовательности, способных вызывать дополнительный нагрев роторов генераторов (особенно – турбогенераторов), дополнительные потери и нагрев асинхронных двигателей нагрузки;
б) появление в линии передачи токов нулевой последовательности, являющихся источником сильных магнитных полей на частоте 50 Гц, и создающих серьезные помехи линиям связи, автоматике, а также представляющих опасность от наведенных напряжений;
в) уменьшение напряжений прямой последовательности на генераторных концах линий, что приводит к уменьшению запаса устойчивости передающих систем, а также к снижению устойчивости и повышению нагрузочных токов асинхронных потребителей;
|
|
|
г) снижение устойчивости работы передающих систем при возникновении обрывов и сложных видов несимметрии оказывается более существенным, чем при несимметричных замыканиях;
д) при сохранении устойчивости передающих систем, в случае обрывов линейных проводов, оставшиеся неповрежденными линейные провода (или цепи) воспринимают на себя передаваемую мощность и работают с перегрузкой по току.
Заметим, что глухое заземление нейтралей (Z N = 0) по концам линии электропередачи способствует повышению запаса устойчивости при обрывах. Это означает также, что если,,разземлить'' нейтрали или включить в цепи заземления сопротивления R N > 0, то запас устойчивости передающей системы при всякого рода повреждениях будет значительно снижен.
Менее опасным является обрыв линейного провода или двух проводов в одной из цепей двухцепной линии передачи. В таких случаях возникает продольная несимметрия как при включении в фазу какой-либо цепи последовательного сопротивления.
Описание установки
Электрическая схема установки для исследования продольной несимметрии представляет собой физическую модель простейшей передачи с одно- или двухцепной линией связи (ЛЭП), рис. 6.5.
Схема позволяет моделировать следующие аварийные режимы:
- обрыв линейного провода линии электропередачи;
- обрыв двухлинейных проводов линии электропередачи;
- обрыв линейного провода с одновременным замыканием на землю одного из концов в точке разрыва.
Рис. 6.5
Нейтрали трансформаторов по концам ЛЭП заземлены через активные сопротивления R з, которые могут быть зашунтированы. Замыкание на землю К(1) в месте обрыва L осуществляется блоком КЗ при нажатии кнопки К1, обрыв линейных проводов – размыканием их с помощью рубильника Р.
В цепи выключателя В1 производится измерение фазных напряжений и линейных токов измерительным комплектом К505. За трансформатором Т1 в линии передачи производится измерение тока с помощью трех амперметров, включенных в каждый линейный провод и фазного напряжения вольтметром с переключателем. Ток нулевой последовательности измеряется амперметрами, включенными в цепь заземления трансформаторов Т1 и Т2. Ток замыкания на землю в точке КЗ измеряется амперметром блока КЗ, ток обратной последовательности – с помощью измерительного прибора ИП, подключенного к измерительной обмотке трансформатора тока в цепи возбуждения генератора. При этом ИП предварительно градуируется по величине тока обратной последовательности при проведении специального опыта, см. лаб. раб. № 4, рис. 4.15.
|
|
|
Как и в случае исследования несимметричных коротких замыканий, лаб. раб № 5, опыты с продольной несимметрией и при сложных видах несимметрии проводятся в линии передачи без нагрузки, или при нагружении линии. Параметры нагруженной линии задаются преподавателем.
|
|
|
