 |
Характеристики электропередачи
|
|
|
|
Переходный феррорезонанс возможен только в односторонне питаемых блочных или полублочных передачах, где ВЛ коммутируется вместе с невозбужденным или недовозбужденным силовым трансформатором. Такие коммутации имеют место при плановом включении, ТАПВ, отключении внешнего КЗ, а также при подключении к линии невозбужденного трансформатора.
Переходный феррорезонанс может возникнуть и на линиях с односторонним питанием, секционированных выключателями на участки с тупиковыми подстанциями на отпайках (рис. 2.8). Это может произойти в ремонтных или послеаварийных режимах, при ТАПВ головного участка секционированной передачи, если она одноцепная (рис. 2.9).
 |
Рис. 2.8. Схемы, в которых возможен переходный феррорезонанс
Физическая природа этого вида перенапряжений следующая. В любой из перечисленных коммутаций в магнитной цепи трансформатора начинается переходный процесс установления нового режима. Исходное состояние магнитной цепи скачком измениться не может, поэтому в потокосцеплении кроме основной гармоники y1(t)coswt должна появиться свободная затухающая апериодическая составляющая yо(t). Наличие в потокосцеплении апериодической составляющей приводит к появлению в токе намагничивания кроме основной как нечетных, так и четных составляющих, которые будут существовать, пока апериодическая составляющая не затухнет.
 |
Рис. 2.9. Секционированная электропередача
Гармонические составляющие тока намагничивания вызывают на элементах цепи падения напряжения, что по своему действию эквивалентно введению в систему продольных ЭДС соответствующей частоты. Поэтому, если одна или несколько частот свободных колебаний электропередачи, коммутируемой в блоке с невозбужденным трансформатором, близка к частоте какой-либо гармонической составляющей в токе намагничивания, возникнут резонансные повышения напряжения соответствующей частоты. Эти перенапряжения будут существовать до тех пор, пока не завершится переходный процесс установления нового режима магнитной цепи или, что то же самое, пока не затухнет апериодическая составляющая потокосцепления.
|
|
|
Величина и время существования перенапряжений при явлениях переходного феррорезонанса зависят от значения первой собственной частоты электропередачи и активных потерь в системе, задаваемых, в первую очередь, активными нагрузками. Такие факторы, как мощность трансформатора, тип выключателя (пофазный или общий привод), характер заземления нейтралей обмоток высокого напряжения трансформатора, играют второстепенную роль.
Условием появления переходного феррорезонанса на 2–й и 3–й гармониках, в том числе и в неполнофазных схемах, является близость расчетной частоты свободных колебаний в схеме прямой последовательности к двойной или тройной от промышленной частоты. Переходный феррорезонанс возникнет, если будут выполняться следующие условия:
– для второй гармоники 1,6w < wсв < 2,2w;
– для третьей гармоники 2,4w < wсв < 3,3w,
где wсв – частота свободных колебаний электропередачи; w = 314 с-1.
Частота свободных колебаний определяется по уравнениям частотных характеристик электропередачи Zэ = Z+2Z(0) при Zэ= 0, т.е. в точке пересечения частотной характеристики с нулевой осью абсцисс.
Наиболее опасным воздействием на ОПН является возникновение переходного феррорезонанса при неполнофазной коммутации разомкнутых блочных электропередач. В этом случае повышение напряжения, вызванное переходным феррорезонансом, накладывается на квазиустановившиеся перенапряжения, обусловленные неполнофазной коммутацией электропередачи.
|
|
|
Частотная характеристика для электропередачи за №1 на рис. 2.6
Zэ = Z1 +2Z(0),
где сопротивление электропередачи по прямой последовательности
Z1 = Xs ×w*+ Xвс×w* - Zл×ctg(l×w*)
(ω* – частота свободных колебаний электропередачи в относительных величинах, т. е. по отношению к промышленной частоте).
Сопротивление электропередачи по нулевой последовательности
.
Частотная характеристика для электропередачи за №3 на рис. 2.6
Zэ = Z1 +2Z(0),
где сопротивление электропередачи по прямой последовательности
Z1 = Xs ×w* - Zл×ctg(l×w*);
сопротивление электропередачи по нулевой последовательности
Z(0) = 
×w* + 
tg((l(0) + lэ)w*)
(
).
Повышение напряжения при переходном феррорезонансе учитывается путем прибавления 0,3 [6] к кратности квазиустановившихся перенапряжений, обусловленных неполнофазной коммутацией и вызвавшей переходный феррорезонанс. Время существования такого режима принимается равным 0,3 с, 0,5 с и 0,7÷0,8 с соответственно для линий 110÷150, 220÷330 и 500÷750 кВ.
Если кратность перенапряжений при переходном феррорезонансе окажется опасной для высоковольтного оборудования электропередачи, то необходимо принять следующие меры:
– эксплуатационными инструкциями запретить как коммутации линии в блоке с невозбужденным трансформатором (АТР), так и подключение к линии невозбужденного трансформатора или АТР. При необходимости подобных коммутаций трансформатор (или АТР) должен быть предварительно возбужден со стороны обмоток НН или СН, если в этих сетях есть генерирующие источники, либо нагружен местной нагрузкой;
– на стороне низшего напряжения трансформатора или АТР, коммутируемого в блоке с ВЛ, устанавливается реактор, сигнал на кратковременное подключение которого подается одновременно (или с небольшим упреждением) с командой на включение или отключение выключателей блочной электропередачи. При АПВ подключение реактора осуществляется от действия устройств АПВ. Сигнал на отключение реактора подается от появления тока в обмотке реактора с выдержкой времени t ³ X/60R, где Х и R – активное и реактивное сопротивления реактора.
|
|
|
