1.2. Перенапряжения при автоматическом повторном включении (АПВ)
Использование АПВ основано на том, что большинство замыканий носит дуговой характер. Поэтому при отключении участка линии с КЗ с двух сторон дуга может погаснуть и линия может быть снова включена через время (рис. 1.9). Цикл АПВ можно подразделить на следующие этапы:
отключение линии выключателем Q2, ближайшим к месту КЗ, приводящее к кратковременному режиму одностороннего питания линии;
отключение неповрежденных фаз линии выключателем Q1, т. е. обрыв емкостного тока при переходе его через нулевое значение, что соответствует максимуму напряжения на этих фазах;
повторное включение разомкнутой линии выключателем Q1
замыкание выключателя Q2 и восстановление нормальной схемы электроснабжения.
После отключения выключателя Q2 напряжения на неповрежденных фазах в начале и в конце линии отличаются друг от друга и от ЭДС источника вследствие емкостного эффекта и КЗ на поврежденной фазе (поперечная несимметрия линии).
Рис. 1.9. Переходный процесс при включении разомкнутой линии в цикле АПВ:
а - схема; б - кривые напряжений; 1— ЭДС источника; 2 — напряжение на линии
После отключения линии выключателем Q1 заряд на поврежденной фазе стекает в землю через дугу, а на неповрежденных фазах происходит процесс выравнивания напряжения. Заряд на неповрежденных фазах линии без реакторов поперечной компенсации медленно стекает в землю через активные проводимости, которые определяются степенью загрязнения поверхности изоляторов и метеорологическими условиями. В среднем для сухой погоды при t с напряжение оставшихся зарядов составляет 60—70 % первоначального.
Максимальные перенапряжения возникают при повторном включении разомкнутой линии выключателем Q1. Напряжение переходного процесса может быть найдено методом наложения, т. е. суммированием двух напряжений: напряжения при включении незаряженной линии, которое можно рассчитать по (27.15), и напряжения при саморазряде линии с начальным напряжением UQчерез индуктивность источника. Последнее определяется через составляющие (1.6), если подставить Ет= 0. При этом множитель . Само выражение напряжения переходного процесса записывается так:
В (1.16) в интервале углов включения от 0 до 180° знаки U0 и ЭДС источника противоположны, а в интервале 180—360° U0 и ЭДС имеют один и тот же знак. Зависимость K приведена на рис. 1.10 для случая / =2, , U . Для сравнения пунктиром проведена кривая при включении незаряженной линии (U0=0). Видно, что максимальный ударный коэффициент при АПВ значительно возрастает за счет напряжения остающегося заряда. Если на линии включены реакторы поперечной компенсации, то после отключения выключателя Q1 емкость линии начинает разряжаться через индуктивность реакторов с частотой меньшей, чем частота источника
Вследствие высокой добротности реакторов ( Lp /Rp >200) колебательный процесс затухает очень медленно и за время апв не успевает закончиться.
Рис. 1.10. Зависимость К = при включении линии в цикле АПВ;
На рис. 1.11, а показаны кривые напряжений e(t) и u(t), причем принято, что U0 Em. Поскольку частоты и близки друг к другу, напряжение на контактах выключателя имеет форму биений (рис. 1.11, б):
Полупериод биений Т /2 равен ,где Т — период промышленной частоты. Например, при = 0,8 .
Переходный процесс при ненулевых начальных условиях можно рассчитать, рассматривая включение линии на ЭДС, равную разности потенциалов между контактами выключателя U, Зависимость Куд от момента замыкания цепи приведена на рис. 1.11, в. На значительной части периода биений получаются высокие ударные коэффициенты. Это вызвано тем, что токи через реакторы сдвинуты на 90° по отношению к напряжению U(t). Поэтому чем меньше мгновенное значение U(t), тем больше мгновенное значение тока через реактор. Электромагнитная энергия, запасенная в реакторах, приводит к возрастанию амплитуд свободных колебаний, и небольшие значения Куд наблюдаются лишь вблизи нуля биений.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.