В симметричном режиме

Вынужденные напряжения переходного процесса

Вынужденное напряжение переходного процесса перенапряжений – это напряжение частоты 50 Гц, которое устанавливается после затухания электромагнитных процессов, вызванных какой-либо плановой или аварийной коммутацией, обычно через 0,03 – 0,06 с после коммутации.

Значение этого напряжения зависит как от схемы электропередачи (длина, конструкция фазы линии; мощность питающей системы; наличие, число и расположение шунтирующих реакторов), так и от нелинейных характеристик контуров намагничивания силовых трансфоматоров (или АТР) питающей системы и промежуточных подстанций. Нелинейные характеристики ОПН и корона на проводах влияют слабо и их учета не требуется. Случайный характер вынужденного напряжения определяется рядом факторов, связанных со схемой и режимом системы. Например: коммутации в различных точках питающей системы, включение и отключение шунтирующих реакторов и колебания э.д.с. как в результате ведения графика электропередачи, так и действия автоматических устройств регулирования возбуждения, плановых и аварийных ремонтов, случайности месторасположения к.з. на линии и т.п. В литературе [1] приводятся усредненные значения пределов случайных изменений и средние значения э.д.с. для электропередач, питающихся от шин станций, на генераторах которых имеется автоматическое регулирование возбуждения. Эти значения должны использоваться в расчетах установившихся напряжений.

Симметричный режим имеет место в результате плановых коммутаций включения линии, сброса нагрузки и аварийных коммутаций: успешного ТАПВ, отключения внешнего к.з. и разрыва передачи при асинхронном ходе.

Расчетная схема для определения вынужденного напряжения в симметричном и несимметричном (при однофазном к.з.) режимах при всех коммутациях, кроме успешного ОАПВ, для электропередач 110 – 330 кВ показана на рис.5.1,а, а для 500, 750 кВ – на рис.5.1,б.

Значения параметров электропередач принимаются усредненными и выбираются из таблиц [2]. В частности, для электропередач 110 кВ: Z= 385 Ом, Z⁽⁰⁾= 845/875 Ом, b/10^-3= 1,0605 рад/км, b⁽⁰⁾/10^-3= 1,5464/1,5965, где Z и b - значения для прямой и обратной последовательностей; Z⁽⁰⁾ и b⁽⁰⁾ – значения для нулевой последовательностей, причем в числителе для линий со сплошными тросами, а в знаменателе – для линий с разрезанными тросами. Для ЛЭП 220 кВ: Z= 405 Ом; Z⁽⁰⁾= 785/820 Ом; b/10^-3=1,0704 рад/км; b⁽⁰⁾/10^-3=1,5022/1,6336 рад/км.

Рис.5.1 Расчетные схемы для определения вынужденного напряжения при всех коммутациях, кроме успешного ОАПВ

Х₁= Х^’_d + X_тр или Х₁= Х_п +Х_тр, где Х^’_d – переходное сопротивление генератора; Х_п – реактивность питающей системы; Х_тр – реактивность трансформатора.

Для схемы на рис.5.1,а вынужденное напряжение в симметричном режиме равно (5.7)

где l = b l – волновая длина линии по прямой последовательности; j = b l _э – волновая длина эквивалентной линии, замещающей Х₁.

Для схемы на рис.5.1,б

где (5.8)

В течение года реактивность Х₁ может меняться от минимального – Х_1мин до максимального значения – Х_1макс так же, как и э.д.с. от Е_мин до Е_макс. Поэтому для известных значений Х_1мин и Х_1макс, Е_мин и Е_макс производится расчет U₁ и U₂ и определяются минимальные и максимальные значения U₁ и U₂. Если U_1макс£ 1,15, то учет насыщения магнитопроводов не требуется. В противном случае влияние насыщения магнитопроводов на значения напряжений U₁ и U₂ следует учесть, для чего вычисляются значения безразмерных параметров h₁ и h₂ по следующим формулам:

для схемы рис.5.1,а

(5.9.)

Для схемы рис.5.1,б

(5.10)

По кривым U_нас=f(U₁) [2] в соответствии с рассчитанными значениями h₁ и h₂, а также минимальным и максимальным значениями напряжения U₁, рассчитанным без учета насыщения, определяются минимальное и максимальное напряжения на питающем конце линии: U_1нмин и U_1нмакс. Соответственно на разомкнутом конце линии

(5.11)

Математическое ожидание вынужденного напряжения на разомкнутом конце линии и дисперсия равны:

(5.12)

(5.13)

Вероятность того, что в симметричном режиме напряжение на разомкнутом конце линии не превзойдет своего максимального значения в годовом интервале случайных изменений U₂ равна

(5.14)

Дата добавления: 2014-01-07