Причины возникновения переходных процессов

Переходные процессы в электрических системах возникают вследствие изменения режимов, вызванных эксплуатационными условиями, или в результате повреждения изоляции или токоведущих частей установок.

Основные причины возникновения переходных процессов:

- включение, отключение и переключение источников питания электрической энергии (генераторов), трансформаторов, линий электропередачи (ЛЭП), электроприемников и других элементов;

- появление несимметрии токов и напряжений в результате отключения отдельных фаз, несимметричных изменений нагрузки, обрывов фаз и др.;

- короткие замыкания (КЗ) в элементах системы;

- форсировка возбуждения синхронных машин (увеличения тока возбуждения при понижении напряжения в системе) и гашение их магнитного поля;

- внезапные набросы и сбросы нагрузки;

- асинхронный ход синхронных машин после выпадения их из синхронизма;

- атмосферно-климатические воздействия на элементы электрической системы;

- повторные включения и отключения короткозамкнутых цепей.

Переходные процессы, обусловленные коммутационными переключениями, относятся к нормальной эксплуатации, а КЗ, обрыв фаз, автоматическое повторное включение (АПВ) и отключение короткозамкнутых цепей и прочие нарушения представляют собой аварийные условия. Аварийные условия возникают как при устойчивых, так и при неустойчивых повреждениях изоляции элементов СЭС.

К неустойчивым повреждениям изоляции относятся:

- в воздушных линиях (ВЛ) - перекрытия гирлянд подвесных изоляторов, сближение проводов при определенных климатических условиях, приближение к проводам ветвей деревьев, а также набросы на провода различных предметов;

- в кабельных линиях (КЛ) - пробой изоляции, самоустраняемые благодаря специфическим свойствам бумажно-масляной изоляции (в разрядном промежутке создаются условия, способствующие гашению дуги);

- в распределительных устройствах (РУ) – набросы или поверхностные перекрытия при повышенном увлажнении либо загрязнении.

Практикой эксплуатации электрических систем установлено, что большая часть возникающих повреждений, особенно на воздушных линиях, имеет проходящий характер, т.е. повреждения самоустраняются после отключения поврежденного участка и не возникают вновь при обратном включении его. Примером может служить обычное перекрытие по поверхности гирлянды изоляторов линии, вызванное грозовым разрядом. После отключения линии электрическая прочность воздушного промежутка восстанавливается в течение небольшого отрезка времени, необходимого для деионизации воздуха в месте перекрытия.

В соответствии с этим широкое применение нашло автоматическое повторное включение (АПВ) цепей и особенно ВЛ.

В кабельных линиях число самоустраняющихся повреждений заметно меньше, чем в воздушных.