Перенапряжения и координация изоляции (стр. 6 )

Таблица 3

Влияние несимметрии фазных емкостей на напряжение смещения нейтрали

C3;мкФ	0	0,1	0,2	0,4	1,0
1-m
Uно; В
Uно
Uф

Рис. 4.10

Таблица 4

Влияние несимметрии емкостей и индуктивности катушки на напряжение смещения нейтрали

LK	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7	L8
Uн; С3=0,1
Uн; С3=0,2
Uн; С3=0,4

Рис. 4.11

е) при отсутствии замыкания на землю и наличии следующей не ­симметрии емкостей фаз сети С1 = С2 = 1 мкф, С3=0 (Рис. 4.12) измерить напря­жение фаз относительно земли при отключенной катушке и ее вклю­чении через 2, 4, 6 отпайки;

Рис. 12

1) Zk = ∞; Ua= ; Ub= ; Uc= .

2) Zk ≠ ∞

Влияние индуктивности катушки на фазные напряжения ЛЭП

Lk	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7	L8
UA
UB
UC

ж) подключить схему имитации дуги (Рис. 13) к одной из фаз и с помощью осциллографа измерить амплитуды перенапряжений на поврежденной ( UПОВР) и здоровых фазах (UЗД) при разной степени настройки катушки q.
(Угол зажигания дуги установить: а) по теории Петерсена - 90°,б) по теории Белякова - 68°).

Рис. 13

Таблица 5

Экспериментальные результаты по п. ж)

Lk	L1	L2	L3	L4	L5	L6	L7	L8
UA
Uc

Содержание отчета

1.  В отчете следует указать цель работы, привести схему установки и результаты расчетов и измерений по п. 1 и 2 порядка работы.

2.  Расчетную зависимость остаточного тока замыкания на землю
I0 / IС = f {q) по п. 1, в) порядка работы привести на одном графике
с экспериментальной зависимостью по п. 2, в) (при построении экспе­риментальной зависимости следует использовать также результат изме­рения по п. 2, б) т. е.Iс при q = 0).

3.  Расчетную зависимость напряжения смещения нейтрали по п.1.г привести на одном графике с экспериментальной кривой по п. 2.г.

4.  Расчетные зависимости напряжения смещения нейтрали от сте­пени несимметрии емкостей фаз по п. п. 1, д) и 1, е) привести на одних графиках с соответствующими экспериментальными кривыми по п. 2, д).

5.  Расчетную зависимость напряжения смещения нейтрали от сте­пени настройки дугогасящей катушки по п. 1, ж) привести на одном графике с соответствующими экспериментальными кривыми по п. 2, д).

На отдельном графике привести зависимости UПОВР = f(q) и UЗД = f(q) по теориям Петерсена и Белякова.

6.  Сравнить результаты измерений и расчетов. Сделать выводы о желательной настройке дугогасящих аппаратов с точки зрения ком­пенсации емкостных токов замыкания на землю, смещения нейтрали, замедления скорости восстановления напряжения на поврежденной фа­зе после погасания дуги.

Контрольные вопросы

1. Электрические сети какого номинального напряжения могут работать с изолированной нейтралью?

2. При какой величине тока возможно самопогасание электрической дуги при однофазном К. З. на землю?

3. Почему недопустимо длительное горение дуги однофазного К. З. на землю?

4. Назначение дугогасящей катушки?

5. Возможные режимы работы сети с дугогасящей катушкой?

6. Почему заземление нейтрали через дугогасящий реактор называется резонансным?

7. Как влияет дугогасящий реактор на процессы развития перенапряжений по теории Петерсена?

8. Как влияет ДГК на процесс восстановления напряжения на больной фазе?

9. Перечислите основные положительные свойства ДГК.

10. При каких параметрах сети напряжение смещения нейтрали в нормальном режиме строго равно нулю?

11. Какова реальная величина напряжения смещения нейтрали в нормальных режимах электрической сети при изолированной нейтрали?

12. Как рассчитать напряжение смещения нейтрали при её заземлении через дугогасящий реактор?

13. Каким соотношением определяется напряжение смещения нейтрали?

14. Почему недопустимо столь большое напряжение смещения нейтрали?

15. Как уменьшить напряжение смещения нейтрали?

5.  ПРОЦЕССЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

НА КОНТАКТАХ ГЕНЕРАТОРНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ

Цель работы: ознакомление с методами расчета восстанавливающихся напряжений на контактах генераторных выключателей нагрузки, с характером процессов, сопровождающих отключение выключателей, и мерами, облегчающими условия их работы.

Краткие сведения

В последние годы в цепях генераторного напряжения стали широко распространяться генераторные выключатели. Применение генераторных выключателей связано со следующими особенностями эксплуатации блоков:

- укрупнением блоков (объединение в одном блоке нескольких генераторов);

- эксплуатацией блоков гидроэлектрических (ГЭС) и гидроаккумулирующих станций (ГАЭС) в пиковом и полупиковом режимах, при которых в течение суток приходится коммутировать большую часть агрегатов, а следовательно, и проводить их синхронизацию;

- повышением надежности в схемах моноблоков (ТЭС и АЭС), работающих, как правило, в базовом режиме.

Одним из основных процессов, определяющих коммутационную способность выключателей, являются процессы восстановления напряжения на контактах генераторных выключателей (ПВН) при отключении токов нагрузки и короткого замыкания. Процессы восстановления напряжения зависят от свойств и от параметров сети генераторного напряжения.

За идеальный можно принять выключатель со следующими свойствами: дуга в выключателе гаснет в момент прохождения тока через нулевое значение, при этом сопротивление междуконтактного промежутка меняется мгновенно от нулевого значения до бесконечного.

Поскольку цепь генераторного напряжения представляет собой сеть с неэффективным заземлением нейтрали, то определяющей коммутацией при анализе ПВН является отключение первого полюса выключателя.

Принципиальная схема блока при исследовании процесса восстановления напряжения на контактах первого отключаемого полюса выключателя показана на рис.5.1.

Рис. 5.1. Принципиальная схема блока

Расчетная схема блока при отключении первого полюса выключателя показана на рис.2.

Рис.5.2. Расчетная схема при отключении первого полюса

выключателя (а) и ее преобразование (б) и (в)

Схема рис.5.2,а основана на применении теоремы об эквивалентном генераторе тока: для того, чтобы определить напряжение между контактами выключателя, необходимо в рассечку между контактами включить генератор тока (ГТ), по величине и форме совпадающий с отключаемым током, но противоположный ему по направлению (рис.5.3).

В схеме рис.5.2, а приняты следующие обозначения:

L1 и L2 - индуктивности генератора и трансформатора (за индуктивность генератора принимается его сверхпереходная индуктивность L//d);

Рис.5.3. Преобразование расчетных схем

С1 и С2 - входные емкости генератора и трансформатора (за расчетную входную емкость генератора принимается С1 = 0,4Сг, где Сг - входная емкость фазы генератора);

С=С1+С2

Схема рис.5.2,а может быть приведена последовательно к схемам рис.5.2,б и5.2,в. В расчетной схеме рис.5.2, в применены следующие обозначения:

(5.1)

(5.2)

Рассмотрим влияние емкости С12Э на процессы восстановления напряжения на контактах выключателя, пренебрегая потерями в стали генератора и трансформатора (R1Э ® ¥; R2Э ® ¥).

Произведя дальнейшие преобразования схемы 5.2, а, заменив левую и правую части схемы относительно точек 1, 2 входными сопротивлениями (рис.5.3, а).

(5.3)

Аналогично: (5.4)

где

В схеме рис. 5.3, в сопротивление ZВХ(Р) определится:

(5.5)

Преобразуем D2:

Ранее ввели обозначения: