supratensiuni Quasistationary pe liniile de putere în modurile simetrice - studopediya

Sarcini de muncă independentă

1. Se calculează amplitudinea de oscilație liberă atunci când liniile de neincarcate la f1 = 50 Hz, f2 = 125 Hz, # 966; = 45 °, # 948; = 0,1.

2. Se determină valoarea maximă a supratensiunii care apare atunci când

deconectarea transformatorului neîncărcate: ICP = 10 A, L2 = 60 Gn,

Supratensiunile Cvasi-de echilibru sau de echilibru apar în momentul în ceea ce privește modurile de funcționare, combinațiile nefavorabile ale parametrilor de rețea și poate continua atâta timp cât circuitul nu se schimbă, și modul de rețea. Durata acestor descărcătoare - de la zeci de secunde până la minute - relocare acțiune sau operație limitată a personalului. Cel mai adesea ele apar în modul cu un singur capăt, cu o singură fază sau cu două faze de scurtcircuit pe teren, cu o serie de acțiuni sau refuzul de a comuta faze.

val de echilibru are o frecvență care coincide cu frecvența principală. Această creștere în literatura de specialitate se numește rezonanță. Lungimea lor poate ajunge la câteva secunde. Uneori apare rezonanță la armonice ale tensiunii.

Lupta cu supratensiunea rezonant este foarte dificil, deoarece din cauza expunerii lor prelungita la o cantitate mare de energie, și nu un aparat de protecție (inclusiv supresoare la supratensiuni) nu pot suporta acest lucru.

supratensiune Quasistationary rareori ajunge la valori care conduc la o defalcare a izolației, deoarece deja în proiectarea rețelelor de alimentare cu energie electrică încearcă să evite condițiile în care sunt posibile astfel de situații. Cu toate acestea, odată cu creșterea tensiunii de componenta forțată crește proporțional amplitudinea și posibila supratensiunile de comutare, și, de asemenea, dificil de manevrat dispozitivele de protecție (CM, AKI), supratensiune, astfel quasistationary păstrează importante în care se ocupă cu coordonarea izolației.

Pe liniile de 330 kV și de mai sus sunt periculoase supratensiunile din cauza efectului capacitate linie. Ele apar doar în liniile neîncărcate, ca urmare a un fel de comutare. Astfel de limitare a supratensiunilor reactoarelor.

Supratensiunii în linii lungi din cauza efectului capacitiv

Lungimea liniilor de 330 kV și de mai sus este de la sute de kilometri distanță, iar în unele cazuri, mai mult de o mie de kilometri. funcționare fiabilă a unor astfel de linii depinde de capacitatea de a rezista la posibila creșterea bruscă care însoțește lucrarea de transport.

Printre posibilele supratensiunea interne care depășesc valorile admisibile care influențează tensiunile sunt esențiale în modul de echilibru simetric supratensiune internă. Astfel de supratensiunile au caracter rezonant și sunt cauzate de apariție a curentului capacitiv printr-o sursă concentrată de inductanță distribuită și inductanța liniei.

Dintre condițiile de apariție, estimări cantitative ale modului simetric val constant și limitările principale ale acestor metode pot primi supratensiunilor pentru cel mai simplu sistem electric atunci când linia de sursa de alimentare se conectează cu consumatorul (fig. 8.15).

Fig. 8,15 Diagrama schematică a unei linii de alimentare simplă; Sursa EMF - Unitate de măsură; T0 și T - transformatoare de la începutul și la sfârșitul transmisiei; Q0 și Q - switch-uri pe pneuri la începutul și la sfârșitul transmisiei, X și X - reactoarele de la începutul și sfârșitul.

În condiții normale de funcționare, tensiunea de linie și pe pneuri nu depășește valorile admise. Linii de 500 kV și tensiunea maximă de lucru mai mare, nu trebuie să depășească 1,05 Unom. Pentru linii în echilibru moduri de putere unilaterale pentru o perioadă limitată de timp după accident permis creșterea tensiunii de la 1,2 Ufaz.nom.

Diagrama corespunzătoare circuitului echivalent de substituție elementară linie parte dx prezentată în Fig. 8.16.

G 'DXC' DXC dx 'DXG'

Fig. 8.16. Echivalent electric echivalent porțiune de circuit dx distribuite lung linie constantă. - inductanță, rezistență, capacitate și linie specifică conductanta; Ux și ix - tensiune și curent la punctul x de la linia

Sistemul de ecuații diferențiale pentru tensiunile și curenții i u în acest caz este (8.17):

în cazul în care principalii parametri ai unei linii lungi: inductanța specifică. H / km, capacitate. F / km rezistență. Ohm / km, conductanța liniei. 1 / ohm x km - determinată de dimensiunile elementelor de linie și pierderi rezistive caracter - rezistivitate sârmă, conductivitate și izolație a coroanei pe firele de linie. Acești parametri la sursa frecventa de operare wi = 2p = 314 rad / s în starea de echilibru este determinată și parametrii liniei de rezumate: impedanța caracteristică, ohmi și val coeficient de propagare 1 / km. Pentru liniile aeriene de 500 kV și valori mai mari sunt 300 ZC¸260 ohmi. factor de atenuare a = 1 / km, raportul de schimbare de fază rad / km (primele valori corespund liniilor de 500 kV). Valori în unități arbitrare sursa de rezistență internă () având intervalul inductiv de la (o sursă de capacitate infinită) a.

In starea de echilibru, folosind metoda de cantități complexe simbolice, în general, cu o linie de lungime a unei sarcini pe ZH final poate scrie o expresie pentru tensiune Ux și curentul Ix la o linie situată la o distanță x de la începutul liniei, după cum urmează (8.18):

în cazul în care U și I - tensiune și curent la capătul liniei.

Schimbarea tensiunii la porțiunea liniei Dx din cauza fluxului de curent în liniile inductive Ix limitarea rezistor Dx această porțiune și, având în vedere linia Q factor de înaltă calitate () pot fi scrise:

Curentul de linie este cauzată de impedanță de intrare secțiune ulterioară a liniei cu sarcina. Lungimea de intrare impedanta ZVH secțiune de linie (- x) la sarcina la sfârșitul ZH determinate din ecuațiile (2):

Analiza expresiilor de bază pentru tensiunile și curenții (8.18) și rezistența de intrare ZC în funcție de lungimea liniei și sarcina la capătul său permite identificarea modurilor care pot fi cei care se trezesc semnificative de stres și pentru a determina distribuția lor în linie. În acest mod pentru lungimea liniei reală a modului de putere unilaterală mai mic de 3000 km este deschisă la capătul liniei, care corespunde stării de echilibru, după o respingere bruscă a sarcinii sau în afara liniei de pe pneu, și, de asemenea, în cazul în care liniile de sincronizare.

În general, pentru o linie deschisă (ZH = ¥, I = 0) valoarea la stres kontseU la orice punct x linie Ux definită de (8.18), prin relațiile:

impedanța de intrare este determinată la x = 0:

în cazul în care Uo - tensiune de la începutul liniei. Caracterul schimbării active și reactive x € X Rin componente Zvh liniile de lungime deschise reprezentate pe ris.8.17.

Ris.8.17. X € X Dependența de componente reactive și active ale rezistenței de intrare Rin deschide linia lungimii sale

În cazul în care caracterul capacitiv al rezistenței de intrare și, prin urmare, curentul în toate punctele de creștere a tensiunii de linie deschisă apare ca se apropie de capătul liniei. la sfârșitul tensiunea de linie atinge valoarea sa maximă la lungimea rezonantă Res. când × b res = (ris.8.18). Pentru parametrii reali 500 de linii aeriene kV și tăiat peste această valoare de aproape 1500 km, iar cea mai mare valoare calculată ajunge la 10 U¸15 (în unități relative). Pentru astfel de linii cu un Q ridicat la lungimi de undă diferite de rezonanță cu mai mult de 10% atunci când calculele se pot utiliza expresii simplificate linii fără pierderi corespunzătoare:

Fig. 8.18. Calculat în funcție de tensiunea de la capătul unei linii deschise

() Și distribuția de tensiune pe linia deschisă (-------) din lungimea sa.

Toate celelalte moduri când ZH ¥ ¹, caracterizată prin creșterea sau descreșterea tensiunii în anumite părți ale liniei, în funcție de lungimea liniei și ZH. determinarea naturii și magnitudinea curentului în linie:

Trebuie remarcat faptul că în cazul în care lipsesc la supratensiune impedanță de sarcină ZH ZC egală cu impedanța caracteristică a liniei - așa-numitul modul de transmitere a puterii naturale. Apoi, tensiunea la diferite puncte ale liniei diferă doar în faza.

Intern inductiv impedanță Z și = jXI afectează amploarea și distribuția supratensiunilor în linie și bara colectoare. Diferența de tensiune U0 anvelopei la linia de start a sursei de tensiune a sursei E depinde de raportul dintre rezistența internă și de intrare x și rezistența liniei sursa Zvh:

condiția Resonance efectuată la mult mai mici decât linia de lungimi de undă pentru o sursă de alimentare infinită (Hee = 0), iar curbele de rezonanță trecerea la stânga este mai mare, cu atât mai mare valoarea lui x și (fig. 8.19). Tensiunile corespunzătoare în linie deschisă cu rezistența sursă internă definită prin expresia

Ecuația de mai sus (8.27) arată că multiplicitate extrem de mare de supratensiune și inacceptabilă. Dar, de fapt, un astfel de lucru ca o coroană, limitează în mod substanțial creșterea tensiunii. Crown pe cabluri 500 kV linia aeriană și deasupra se manifestă semnificativ atunci când tensiunile de 20¸40% mai mare decât cea nominală - tensiune de a începe Crown UK. Cu o intensitate tot mai mare de tensiunea crește Corona nonlinearly și parametrii de linie modifică: creșterea capacității și conductivitatea a liniei.

Contabilizarea caracteristicile neliniare dependențe corona destul de complicată, dar aproximative Corona calcul arată că valorile maxime ale tensiunilor în linia nu depășește 3,5 Ufaz.nom și tensiune Deplasările maxime la lungime de undă mai mică (Fig. 3.5) ca

și amortizare coeficienți și schimbare crește fază. și.

Fig. 8.19. În funcție de tensiunea de la capătul unei linii deschise de

lungimea sa pentru diferite valori ale rezistenței interne

În anumite cazuri, supresoare la supratensiune sunt disponibile atunci când bateria în linia de condensatoare - taiere de dispozitive de compensare serie. Selectarea dispozitivului de compensare longitudinală MS se bazează pe căderile de tensiune DUC - căderea de tensiune pe dispozitiv când impedanța de intrare ZVH2 secțiunea linie ulterioară are un caracter capacitiv. Trebuie remarcat faptul că aplicarea dispozitivului de compensare serie de limitare supratensiune este mai puțin eficace decât utilizarea reactoarelor. Folosind o serie de dispozitive de compensare permite creșterea rezistenței la lățimea de bandă și de transmisie

Tensiunea la diferite puncte ale liniei (Figura 8.20) și substație de furnizare a anvelopelor poate varia semnificativ. În cele mai multe cazuri, la tensiunea de capătul receptor este mai mică decât feed. În modul neîncărcat și la sarcină redusă, dimpotrivă, există o creștere a tensiunii la capătul liniei. On ris.8.20 linia b este substituit cu echivalentul U-sistem.

Fig. 8.20. Schematică (a) și echivalentă (b) schema de transmisie

Dacă lungimea liniei nu depășește 300-400 km și scurgere este mic, atunci parametrii liniei R. L. C. G, cu o eroare de cel mult 3% poate fi determinată prin formulele:

unde R *, X *, B * - pe unitate de lungime (pe unitatea de lungime) rezistență, reactanța inductivă și admiterea capacitivă a liniei la frecvență industrială pentru curenții de secvențe pozitive.

Fig. 8.21 Un circuit echivalent simplificat al unei linii lungi

Odată cu creșterea lungimii liniei de capacitate și inductanță crește, astfel crește și scade xL xC. La egalitate xL = xC Urmați ceea ce este important în starea de rezonanță.

Când vom construi o curbă, considerăm caz ideal, și anume, nici o pierdere și coroana activă, iar acest lucru nu poate fi în nici un fel.

În cazul în care tensiunea crește peste Urab.max. atunci puterea de coroana de pe sârmă pe toată lungimea ei poate fi proporțională cu capacitatea sistemului.

Crown - aceasta este o conductivitate capacitiv suplimentare și pierderi ohmice. Corona poate fi reprezentată astfel încât fiecare celulă din circuitul echivalent este suplimentat conductanta g și capacitatea C (ris.8.22).

Fig. 8.22. Circuitul echivalent al unei celule de linie lungă cu coroana

Cea mai mare capacitatea sistemului, mai mare reactanța inductivă său. Dacă puterea transmisă pe liniile electrice, proporționale cu capacitatea sistemului, x și ¹ 0.

Durata supratensiunilor zeci sau sute de secunde de rezonanță. Pentru izolarea stației este un timp foarte lung.

Pe liniile lungi face o astfel de protecție, este supărat pe circuitul rezonant, de exemplu, prin plasarea reactorului la capătul tensiunii liniei este mică.