И сопротивления на зажимах реле при качаниях

ХАРАКТЕР ИЗМЕНЕНИЯ ТОКА, НАПРЯЖЕНИЯ

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НЕПРАВИЛЬНЫХ ДЕЙСТВИЙ ЗАЩИТЫ ПРИ КАЧАНИЯХ

ОЦЕНКА ВЫСОКОЧАСТОТНЫХ ЗАЩИТ

Принцип действия в. ч. защит, направленных и дифференциально фазных, надежен и прост. В настоящее время эти защиты являются единственными защитами, обеспечивающими мгновенное и двустороннее отключение к. з. на линиях большой протя­женности. Общим недостатком всех в. ч. защит являются более высокая стоимость и сложность по сравнению с другими видами защит.

Высокочастотные защиты получили широкое распространение как основные защиты в сетях 110—750 кВ. Они позволяют обеспе­чить быстрое и селективное отключение к. з. при любой конфигу­рации сети и являются наиболее чувствительными. Учитывая, что в. ч. защиты относятся к числу сложных, их следует приме­нять только в тех случаях, когда более простые виды защит ока­зываются непригодными.

В Советском Союзе наиболее широкое распространение полу­чила дифференциально-фазная защита. Дифференциально-фаз­ная в. ч. защита имеет существенное преимущество: она не реа­гирует на качания. Это преимущество приобретает важное зна­чение с внедрением быстродействующих и несинхронных АПВ, сочетание которых с защитами, реагирующими на качания, вызы­вает затруднения. Помимо того, дифференциально фазная защита, применяемая в СССР, отличается простой схемой и высокой чувствительностью пускового органа. Для линий 750 кВ разрабо­тана направленная в. ч. защита НДФЗ-750, которая в цикле ОАПВ превращается в дифференциально-фазную.

ГЛАВА ТРИНАДЦАТАЯ

Явления, называемые качаниями, возникают при нарушении синхронной работы генераторов электрической системы. Кача­ния сопровождаются возрастанием тока и снижением напряжения в сети, на эти изменения тока и напряжения защиты реагируют так же, как и на симметричное к. з.

Представление о характере изменения тока и напряжения при качаниях дает рассмотрение простейшей электрической си­стемы (рис. 13-1, а), состоящей из двух генераторов: Г_а и Г_в, связанных между собой линией электропередачи. В нормальных условиях угловые скорости ω_а и ω_В с которыми вращаются век­торы э. д. с. _а и _в, одинаковы. При нарушении синхронизма частота вращения роторов генераторов Г_а и Г_в, а также частота вращения векторов их э. д. с. становятся различными.

Если предположить, что частота вращения ротора генератора Г_а стала большей, чём генератора Гв, то и электрическая ско­рость ω_а > ω_В.:

В результате этого вектор _а (рис. 13-1, б) будет вращать­ся относительно вектора _В с угловой скоростью скольжения ω_s = ω_а— ω_В, а разница э. д. с. Δ = _а — _В будет менять свою величину в зависимости от значения угла δ.

Полагая, что по величине | _а| = | _В| — , из векторной диаграммы, изображенной на рис. 13-1, б, находим

Пренебрегая активным сопротивлением r_ав, можно считать что ток _кач отстает от з. д. с. Δ на 90°. С учетом (13-1), (13-2) и (13-2а)

Из (13-3) следует, что действующее значение тока качания I_кач меняется с такой же периодичностью, как и Δ . Характер изменения I_кач по времени показан на рис. 13-2, а. Максимальное значение I_кач достигается при δ = 180°, т. е. когда э. д. с. гене­раторов Г_а и Г_В противоположны по фазе,

При δ=0, когда э. д. с. генераторов совпадают по фазе,I_кач снижается до нуля.

Однако в действительности при δ=0 ток I_кач будет отли­чен от нуля, так как обычно Е_а ≠ Е_в. Это обстоятельство необ­ходимо учитывать при анализе поведения защиты при качаниях.

Напряжение в какой-либо точке М сети при качаниях (рис. 13-1, а) равно: _м = _А — _качx_АМ; здесь _качx_АМ — паде­ние напряжения на участке А М.

Вектор падения напряжения I_качx_АМ совпадает по фазе с век­тором Δ (вектор А В на рис. 13-1, б) и составляет его часть. Сле­довательно, на диаграмме на рис. 13-1, в конец вектора напряже­ния U_М будет лежать на отрезке АВ. В каждый момент времени или, иначе говоря, при каждом значении угла δ действующее напряжение в различных точках сети будет различным. Наи­меньшее значение оно имеет в точке С, в которой вектор напря­жения U_с перпендикулярен вектору Δ . Эта точка называется электрическим центром системы или элект­рическим центром качаний. Она находится в сере­дине сопротивления z_ав* при условии, что э. д. с. | _а| = | _В|, а сопротивление на всех участках сети однородно. По мере удале­ния (вправо и влево) от электрического центра системы (точки С) напряжение U_М нарастает.

С изменением угла δ изменяются и напряжения во всех точках сети. При δ = 0 напряжение во всех точках сети одинаково и имеет максимальное значение U_макс = Е. С увеличением δ напря­жение в сети снижается, имея наименьшую величину в электри­ческом центре (в точке С). При δ = 180° напряжение в электриче­ском центре системы падает до нуля, в остальных же точках си­стемы оно отлично от нуля и равно Uм = I_качz_CМ (рис. 13-1, г).

На рис. 13-2, б показан характер изменения напряжения в точках М и С сети в функции угла δ. Кривые изменения сопротивления для тех же точек сети  

приведены на рис. 13-2, в.

Дата добавления: 2014-12-23