Расчет вынужденных напряжений частоты 50 Гц

В несимметричном режиме при однополюсном

Коротком замыкании

Этот режим имеет место в результате таких аварийных коммутаций, как трехфазный разрыв электропередачи вследствие ликвидации несимметричного короткого замыкания (КЗ), неуспешное ТАПВ. Вынужденное напряжение вычисляется через коэффициент несимметрии h_к по формуле U_к = Uh_к. Оно может изменяться в течение года от минимального U_кмин до максимального U_кмакс значения. Статистический характер этой величины определяется как факторами, приводящими как к случайным изменениям напряжения электропередачи U, так и случайным месторасположением вдоль линии точки КЗ. Максимальное и минимальное значения вынужденного напряжения при ненасыщенных магнитопроводах трансформаторов соответственно на разомкнутом и питающем концах линии определяются по формулам:

; ;

; ,

где Е_кмакс, Е_кмин – максимальное и минимальное значения ЭДС для соответствующего вида несимметричного режима (таб. 2.1); U_рмакс, U_рмин, U_пмакс, U_пмин – определяются по методике разд. 2.1 для случая планового включения линии; h_макс – максимальное из значений коэффициента несимметрии, рассчитанных для КЗ в начале и конце линии по максимальным реактивностям системы; h_мин – минимальное из значений коэффициента несимметрии, вычисленных для КЗ в начале и конце линии по минимальным реактивностям системы.

Значение рассчитывается по формуле

,

где .

Значение ν_к определяется в зависимости от того, в каком месте произошло КЗ - в начале или в конце линии. При КЗ на конце линии или вблизи него ν_к рассчитывается по следующим формулам.

Для схемы на рис. 2.1,а

,

где – реактивность питающей системы по нулевой последовательности; Z⁽⁰⁾ – волновое сопротивление линии по нулевой последовательности; λ⁽⁰⁾=β⁽⁰⁾ l – волновая длина линии по нулевой последовательности.

Если параметры электропередачи по прямой и обратной последовательностям имеют одинаковые значения, то ν₁=ν₂=1. Если значения разные, то ν₁=1, а ν₂ определяется по формуле

,

где индекс в скобках (2) обозначает параметр схемы электропередачи по обратной последовательности. Отсутствие цифры в верхней части букв указывает, что этот параметр относится к прямой последовательности.

Для схемы на рис. 2.1,б

,

где , .

Если параметры электропередачи по прямой и обратной последовательностям имеют одинаковые значения, то ν₁=ν₂=1. Если значения разные, то ν₁=1, а ν₂ определяется по формуле

,

где .

 

При КЗ в начале линии или вблизи него рассчитывается по следующим формулам:

– для схемы на рис. 2.1,а ; ; ;

– для схемы на рис. 2.1,б ; ; .

Если U_пмакс > 1,15, то для окончательного определения значений вынужденных напряжений необходимо учесть насыщение магнитопроводов трансформаторов (или автотрансформаторов) так, как это описано в разд. 2.1.

Математическое ожидание

.

Индекс «н» указывает, что значения вынужденных напряжений подставляются в формулу с учетом насыщения.

 

Расчет вынужденных напряжений частоты 50 Гц

В несимметричном режиме при успешном ОАПВ

Методика расчета

Цикл успешного ОАПВ состоит из трех последовательных коммутаций: КЗ на землю одной из фаз, заканчивающееся двусторонним отключением аварийной фазы; автоматическое включение аварийной фазы после бестоковой паузы длительностью t_ОАПВ одним из двух линейных выключателей; полное включение аварийной фазы вторым выключателем.

Вынужденное напряжение при успешном ОАПВ – это напряжение, устанавливающееся в промежутке времени между окончанием бестоковой паузы и моментом замыкания фазы в транзит вторым линейным выключателем. Математическое ожидание, дисперсия и функция распределения значений данного напряжения определяются теми же факторами, что и распределение симметричного вынужденного напряжения, но учета влияния нелинейности характеристик намагничивания не требуется.

Защита от перенапряжений в паузе успешного ОАПВ необходима, если на рассматриваемой электропередаче восстанавливающееся напряжение U_в на выключателе аварийной фазы превышает допустимое значение для ОПН при длительности t_ОАПВ. Возможно применить одну из следующих мер защиты:

– отключение на время t_ОАПВ хотя бы одного из шунтирующих реакторов, что приводит к расстройству резонанса и уменьшению восстанавливающегося напряжения до значения (1¸1,1)U_ф;

– использование схемы четырехлучевого реактора, когда звезда шунтирующих реакторов L_p заземляется через нулевой реактор L_o, при этом значение восстанавливающегося напряжения не превышает фазного значения.

На рис. 2.4,а представлена расчетная схема электропередач 220, 330 кВ для определения вынужденного напряжения при успешном ОАПВ, а на рис. 2.4,б – расчетная схема электропередач 500, 750 кВ.

Рис. 2.4. Расчетные схемы для определения вынужденного напряжения

в коммутации успешного ОАПВ

 

Расчет вынужденного напряжения производится по формуле

где .

Для электропередач 220 и 330 кВ (рис. 2.4,а) параметры m и n_i определяются по параметрам нулевой и прямой последовательностей соответственно

, где ;

, где .

Угол q между ЭДС Е₁ и Е₂ вычисляется по формуле

где U_н – номинальное напряжение электропередачи, в относительных единицах U_н=1; U₂ = U₁/cosλ, а значение U₁ рассчитывается по формулам определения напряжения в начале разомкнутой линии для случая планового включения линии (разд. 2.1). Усредненные значения отношения передаваемой мощности к натуральной (Р/Р_нат) приведены в табл. 2.3.

 

Таблица 2.3. Усредненные значения Р/Р_нат

Uном, кВ
Р/Рнат	0,7	0,65	0,85	0,75	0,8

Для электропередач 500 и 750 кВ (рис. 2.4,б) параметры n_i, m и q рассчитываются по следующим формулам:

,

где ; ; ;

,

где ; ;

;

Угол q вычисляется по параметрам прямой последовательности.

Значения Х₁ и Х₂, Е₁ и Е₂ в течение года изменяются в пределах от минимального значения до максимального. Для определения статистических характеристик вынужденных напряжений рассчитываются: для системы с минимальной реактивностью Х_мин значения q₁ и q₁, а для работы системы с Х_макс значения q₂ и q₂. Значения q₁ и q₂ определяются по параметрам, рассчитанным для Х_мин и Х_макс соответственно. Причем в случае Х_мин в формулах определения угла θ цифра 5,7 имеет знак «+», а из диапазона (0,14÷0,17) выбирается цифра 0,17; в случае Х_макс цифра 5,7 имеет знак «–», а из диапазона (0,14÷0,17) выбирается цифра 0,14. Например, формула определения угла θ для схемы на рис. 2.4,а в случае Х_мин будет выглядеть так:

Минимальное U_амин и максимальное U_амакс значения вынужденного напряжения при успешном ОАПВ, которые могут быть в течение года, определяются по формулам:

Математическое ожидание вынужденного напряжения частоты 50 Гц в несимметричном режиме при успешном ОАПВ вычисляется по формуле

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: