Несимметричные режимы в линиях возникают при однофазных двухфазных коротких замыканиях, а также в процессе ликвидации коротких замыканий и обычно включают в себя следующие стадии:
1. переходный процесс, сопровождающий возникновение КЗ, и повышение вынужденной составляющей за счет КЗ;
2. переходный процесс при отключении выключателей по концам линии с возникновением режима одностороннего питания линии с КЗ;
3. стадию бестоковой паузы АПВ;
4. переходный процесс при последовательном включении линии выключателями по концам линии.
Квазистационарные перенапряжения на первой, второй и четвертой стадии процесса.
Расчет вынужденного напряжения на неповрежденных фазах при однофазном замыкании на землю, как правило, выражается методом симметричных составляющих. Обозначим Z 1.кз, Z 2кз Z .0 кз сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательности относительно точки КЗ.
Напряжения на каждой из фаз можно представить в виде суммы следующих составляющих:
напряжения промышленной частоты в месте КЗ при его отсутствии
|
|
(8.29)
составляющей прямой последовательности
; (8.30)
составляющей обратной последовательности
; (8.31)
составляющей нулевой последовательности
. (8.32)
В поврежденной фазе составляющие напряжения D, совпадают по направлению и в сумме образуют вектор равный по модулю и противоположный по направлению вектору. При нахождении напряжения в фазах В и С следует учесть, что составляющая нулевой последовательности имеет то же направление, что и в поврежденной фазе, а составляющие прямой и обратной последовательности сдвигаются на углы ± 120°. Геометрическая сумма составляющих в неповрежденных фазах, которую обозначим D равна
D = D. (8.33)
Вектор D геометрически складывается с векторами нормального режима. Из векторной диаграммы следует
. (8.34)
Для линий длиной < рез , используя в качестве нагрузки элемент с индуктивным сопротивлением Z H= jX P - реактор, компенсируя емкостный ток линии, можно существенно ограничить перенапряжение не только на конце линии, но и в самой линии. Потери энергии при таком способе ограничения перенапряжений невелики и зависят от добротности реактора.
Упрощенный метод определения сопротивления реактора X Pпри длине линии, отличной от резонансной, основан на допущении отсутствия потерь в линии (a = 0). Тогда для заданной длины линии, меньшей резонансной, значение X P, при котором напряжения на шинах приемной и питающей систем равны (U 0 = U), определяется уравнением
(8.35)
Напряжение в линии в этом случае определяется из (3.1)
(8.36)
и если напряжение в линии не превышает допустимых значений, то выбор реактора удачен. В противном случае необходимо разбить линию на участки и подключить реакторы в различных точках, пока не будет обеспечено требуемое ограничение перенапряжений. Следует отметить, что промежуточные точки в реальных линиях электропередачи существуют, это, как правило, пункты отбора. Выбор реакторов в первую очередь обусловлен требованием компенсации реактивной мощности, генерируемой линией. При этом, как правило, удовлетворительно ограничиваются перенапряжения, хотя в некоторых режимах подключение реакторов определяется необходимостью ограничения перенапряжений. Дополнительные реакторы, предназначенные для ограничения установившихся перенапряжений, могут быть подключены через искровой промежуток.
|
|
На длинных линиях делают такую защиту, чтобы она расстроила резонансный контур. Функция реакторов - снятие перенапряжений, возникающих за счет емкостного эффекта. Однако, при этом уменьшается динамическая устойчивость линии, что следует иметь в виду.