Ответы на экзаменационные вопросы № 1-30 дисциплины "Переходные процессы в электроэнергетических системах" (Причины возникновения переходных процессов. Распределение и трансформация токов и напряжений при несимметричных КЗ)

А4.1 Причины возникновения переходных процессов

-вкл.-откл. крупных источников э/э и потребителей;

-КЗ в элементах схемы;

-возникновением местной несимметрии, т.е. откл. или обрыв одной (двух) фаз;

-действием форсировки возбуждения СГ и их развозбуждение, т.е. гашение магнитного поля;

-несинхронное включ. синхронных машин;

-внезапные набросы и сбросы нагрузки;

-атмосферно-климатические воздействия на элементы эл. системы;

-повторные включения и отключения КЗ-ых цепей.

А4.2 Короткие замыкания и их виды

КЗ называется всякое непредусмотренное нормальными условиями работы соединение фаз между собой и в сетях с глухозаземленной нейтралью соединение фаз на землю. При КЗ в месте замыкания образуется некоторое переходное сопротивление, которое обусловлено возникновением электрической дуги. В большинстве случаев переходное сопротивление минимальное. КЗ с переходным сопротивление равным 0 наз. металлическим.

3-х фазное КЗ – когда три фазы соединяются между собой. Вероятность возникновения 5%. К⁽³⁾.

2-х фазное КЗ – когда две фазы соединены между собой. Вероятность возникновения 10%. Эти два вида КЗ могут возникать как в сетях с изолированной нейтралью так и в сетях с глухозаземленной нейтралью.

Следующие два вида КЗ возникают только в сетях с глухозаземленной нейтралью. Однофазное КЗ на землю К⁽¹⁾ это соединение одной фазы с землей в сетях с глухозаземленной нейтралью. Вероятность – 65%. 2-х фазное КЗ на землю К⁽²⁾ соединение 2-х фаз с землей. Следует отличать от однофазного КЗ простое замыкание на землю – это соединение одной фазы с землей в сети с изолированной нейтралью. Согласно ПУЭ однофазное КЗ на землю должно отключаться немедленно, простое замыкани на землю должно быть устранено обслуживающим персоналом без отключения электроустановки в течении 2-х часов. При замыкании на землю напряжение поврежденной фазы снижается до нуля, а напряжение неповрежденных фаз возрастает в Ö3 раз. Поэтому изоляция сетей с изолированной нейтралью выполняется на линейное напряжение а в сетях с глухозаземленной нейтралью на фазное напряжение. Из всех видов КЗ только 3-х фазное КЗ является симметричным т.к. все три фазы находятся в одинаковом условиях. Остальные виды КЗ несимметричны.

А4.3 Причины возникновения КЗ

-потеря изоляцией своих эл. технических свойств в следствии старения;

-механические повреждения при проведении работ;

-наличие короткозамыкателей в ЭС;

-перекрытие изоляции при ударах молнии;

- перекрытие токоведущих частей животными и птицами;

-ошибочные действия персонала

А4.4 Назначение расчётов п/п и предъявляемые к ним требования

Под расчётом токов КЗ понимают определение токов и напряжений в рассматриваемых схемах при заданных условиях. Эти величины могут определяться  как для заданного момента КЗ, так и в течении всего процесса. Расчёт токов КЗ необходим:

-для сопоставления, оценки и выбора схем эл. Соединений как отдельных эл. установок, так и ЭС в целом;

-для выбора проводников и эл. Аппаратов, а также проверки их по условию работы при КЗ, т. е. Проверка на термическую и динамическую стоикость;

-для выбора систем возбуждения генераторов;

-для оценки влияния на соседние линии связи или сигнализации;

-для анализа причин аварий;

-для настройки ипроектирования устройств РзиА;

-для выбора количества заземлённых нейтралей трансформаторов и возможность их разземления

А4.5 Основные допущения, принимаемые при расчёте переходных процессов

- пренебрегают насыщением  магнитных систем всех элементов цепи КЗ , что позволяет нелинейные ДУ заменить линейными;

- нагрузку учитывают приблизительно некоторым постоянным индуктивным сопротивлением, величина которого зависит от исследуемой стадии п/п;

- нагрузку учитывают приблизительно некоторым постоянным индуктивным сопротивлением, величина которого зависит от исследуемой стадии п/п;

- считают, что ЭДС всех генераторов в схеме совпадают по фазе, что позволяет  от комплексных величин  перейти к скалярным;

- пренебрегают ёмкостной проводимостью на землю в ВЛ, кроме случая простого замыкания на землю в длинных линиях;

-считается, что 3-х фазная система сохраняет симметрию во всех точках, кроме места повреждения;

- пренебрегают токами намагничивания тр-ов и автотр-ов, что позволяет от Т-образной схемы замещения перейти к простым схемам;

- пренебрегают качаниями генераторов т.к. считают, что скорость вращения СГ постоянна и равна синхронной.

- учитывают в виде обобщенных нагрузок все электроприемники, за исключением мощных электродвигателей, подключенных непосредственно в месте кз или на небольшом электрическом удалении от него.

А4.6 Методы преобразования схем замещения. Расчет установившегося режима трехфазного КЗ. Влияние и учет нагрузки

После того как схема замещения составлена и определены сопротивления всех элементов, она преобразуется к наиболее простому виду:

Преобразование (свертывание) схемы выполняется в правлении от источника питания к месту КЗ. Для преобразования схем используются методы: последовательные сопротивления непосредственно суммируются, параллельные суммируются через проводимости, а при смешанных сопротивлениях используются те и другие методы.

Если схема содержит замкнутые контуры,  для преобразования ее к простейшему виду необходимо использовать более сложные приемы.