Анализ перенапряжений воздушных линий электропередач напряжением выше 110 кВ, страница 15

Для линии /=1000 км это составляет 1,04 Е. На осно­вании рассмотренных выше случаев можно сделать следую­щие выводы.

1. При более равномерном распределении реакторов вдоль линии уменьшается мощность, необходимая для пол­ной компенсации емкостного тока. Предел, к которому стре­мится мощность, необходимая для полной компенсации ем­костного тока при п участках линии, равен

или

Последнее равенство имеет простой физический смысл: в левой части стоит полная проводимость реакторов, а в правой — емкостная проводимость линии.

2. Полная компенсация емкостного тока не является не­обходимой по условиям синхронизации, если реактор у шин отправной системы включен на линии, а синхронизацию следует производить у шин отправной системы (станции), поддерживая на шинах приемной системы напряжение, близкое к номинальному.

Реакторы, установленные на линии по режиму малых нагрузок и условиям синхронизации, не всегда могут обес­печить ограничение установившихся перенапряжений в послеаварийном режиме. Например, при размыкании выключателя 2 на линии 1000км (рис. 3.5.), где реакторы вы­браны по условиям синхронизации на выключателе /, максимальное напряжение в конце линии может достигнуть 1,72E при X_и =0,25Z_cи 2,1E при X_K = 0,5Z_c. Подобные значения  напряжений  недопустимы,  так как разрядник,

Рис. 3.5. Послеаварийный режим в линии после отключения выключателя 2

сработавший в переходном режиме, не справится с гаше­нием дуги сопровождающего тока и может разрушиться до того, как выключатель 1 отключит линию.

Дополнительные реакторы, предназначенные для огра­ничения установившихся перенапряжений, могут быть под­ключены через искровой промежуток. При наличии реакто­ров возможность резонанса на промышленной частоте в ли­ниях с /<1500 км практически исключается.

3.2. Установившиеся перенапряжения при КЗ

При возникновении на линии однофазного короткого за­мыкания на неповрежденных фазах установившиеся пере­напряжения не превышают 1,3Uф, что допустимо с учетом кратковременности этого режима. Но, как правило, выклю­чатели на обоих концах линии срабатывают неодновремен­но, и в течение примерно 1 с может существовать режим одностороннего питания. Этот режим связан со значитель­ными перенапряжениями на неповрежденных фазах, так как на повышение напряжения, обусловленное емкостным эф­фектом, накладывается дополнительное повышение напря­жения за счет несимметрии при однофазном коротком за­мыкании.

Расчет напряжения в режиме однофазного КЗ можно вы­полнить с помощью метода симметричных составляющих. В место замыкания, например на фазе А, включается эк­вивалентный источник с напряжением —U_А, равным по значению и обратным по направлению напряжению U_Aсим­метричного режима. Обозначим через Z₁, Z₂, Z_o сопротив­ления прямой, обратной и нулевой последовательностей относительно точки замыкания. Ток однофазного замыкания на землю определяется как

Токи различных последовательностей при этом равны:

Напряжение в каждой из фаз может быть представлено как сумма четырех составляющих:

составляющей напряжения симметричного режима, су­ществовавшей до КЗ;

аварийной составляющей прямой последовательности

составляющей обратной последовательности

составляющей нулевой последовательности

Для точек, удаленных от шин генераторного напряже­ния, сопротивления Z₁ и Z₂ близки и можно принять Z₁     Z₂. Обозначив Z₀/ Z₁= Zo/ Z₂ = m, получаем

На рис. 3.6 приведена векторная диаграмма, построен­ная для случая, когда сопротивления всех последователь­ностей можно принять чисто реактивными и т>1. В по­врежденной фазе А три составляющие напряжения      U, U  и U совпадают по направлению и в сумме дают век­тор (—Uа), т.е. суммарное напряжение равно нулю. В двух других фазах В и С составляющие нулевой последо­вательности имеют то же направление, что и в поврежден­ной фазе, а составляющие прямой и обратной последова­тельностей сдвигаются на углы ±120°. Сумма векторов a²   U₁и a U₂или a²   U₁и  a²U₂, сдвинутых относительно