<<Назад
С.В. Усов, Б.Н. Михалев и др. "Электрическая часть электростанций": Учебник для вузов - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1987. - 616 с., ил. Раздел 4-6 - Восстанавливающееся напряжение.
Восстанавливающееся напряжение |
Кривая восстанавливающегося напряжения, появляющегося на контактах выключателя
сразу после погасания в нем дуги может быть одночастотной или многочастотной. Вообще говоря, так называемая одночастотная кривая
также является многочастотной, по крайней мере, двухчастотной, поскольку кроме собственной частоты сети в ней присутствует частота 50 Гц.
Однако частота восстанавливающегося напряжения сети, по крайней мере, на порядок выше рабочей частоты, так что в очень короткие
рассматриваемые промежутки времени процессы, происходящие с частотой 50 Гц, по отношению к высокочастотным колебательным процессам
могут рассматриваться как неизменные.
Процесс восстановления напряжения при одночастотной кривой характеризуется следующими показателями:
частотой восстанавливающегося напряжения fв; скоростью повышения восстанавливающегося напряжения dUв /dt
коэффициентом превышения амплитуды Uвm/Uвозврm=Ka т.е. отношением наибольшей
амплитуды восстанавливающегося напряжения к наибольшей амплитуде возвращающегося напряжения промышленной частоты.
Частота восстанавливающегося напряжения наряду со скоростью его повышения служит в стандартах всех стран, в том числе и в ГОСТ,
для характеристики успешности процесса отключения коротких замыканий в различных точках сети.
На рис. 4-17 показан способ приведения величин к одночастотному контуру при отключении неудаленного короткого замыкания
(не дальше 5-6 км от выключателя):
Рисунок 4-17 - Одночастотная кривая восстанавливающегося напряжения
|
|
Здесь Uвозврm - возвращающееся напряжение, т.е. напряжение рабочей частоты,
появляющееся на контактах выключателя после окончательного гашения дуги; Uв - восстанавливающееся напряжение;
fв – частота восстанавливающегося напряжения; Ka - коэффициент превышения амплитуды;
dUв /dt – скорость повышения Uв.
Например, скорость восстановления напряжения на первом отключившемся полюсе выключателя при трехфазном коротком замыкании без земли
(Ka = 2) в трехфазной сети с компенсированной нейтралью и рабочим напряжением U будет
Из рис. 4 -17 можно установить, что средняя скорость восстановления напряжения (в В/мкс)
а максимальная
Обычно считают, что
В тех случаях когда форма кривой восстанавливающегося напряжения отклоняется от синусоидальной, рекомендуется
замещать многочастотную не синусоидальную кривую одночастотной, как показано на рис. 4-18, используя вспомогательный коэффициент
tвсп = 2T1 , где T1 - период одночастотной кривой.
Если принять для упрощения, что размыкаемый контур состоит из сосредоточенных постоянных R, L и С (рис. 4-19), то для одночастотного восстанавливающегося напряжения можно написать следующее выражение:
где Uвозвр - действующее значение рабочего напряжения; d = R/(2L) — декремент затухания контура;
w - угловая частота контура.
Отсюда собственная частота
Рисунок 4-18 - Определение параметров многочастотной кривой восстанавливающегося напряжения
|
Рисунок 4-19 - Простейший колебательный контур после отключения.
|
Если пренебречь затуханием тока и падением напряжения в стволе дуги, то наибольшее значение
восстанавливающегося напряжения определится выражением
а крутизна кривой напряжения
Эти выражения являются приближенными и несколько завышающими действительные значения восстанавливающегося напряжения, так как в реальных сетях эти напряжения как правило, являются многочастотными, индуктивность и емкость - распределенными, а к отключаемому контуру обычно присоединены параллельные ответвления и емкость его возрастает.
Емкость сети уменьшает не только собственную частоту, но и коэффициент превышения амплитуды Ка, так как чем больше эта емкость, тем больше демпфирующее действие сети и тем положе кривая восстанавливающегося напряжения.
Не меньшее влияние на коэффициент превышения амплитуды оказывает активная нагрузка сети, которая увеличивает затухание контура и, следовательно, также демпфирует восстанавливающееся напряжение, уменьшая его амплитуду и крутизну. На рис. 4-20 показано действие активной нагрузки сети на амплитуду и крутизну восстанавливающегося напряжения.
Особо следует отметить значение удаленности места к.з. для процесса отключения. При расстояниях от места к.з. до подстанции 5-6 км (неудаленное к.з.) емкость отключаемого участка невелика и собственная частота восстанавливающегося напряжения значительна. Работа выключателя в этом случае утяжеляется, так как скорость восстановления напряжения и его амплитуда повышаются. Существенного облегчения работы выключателя в таких условиях достигают применением шунтирующих сопротивлений, которые уменьшают скорость восстановления напряжения и повышают отключающую способность выключателя.
<<Назад
На главную страницу>>
ДонНТУ>
Портал магистров ДонНТУ>
Реферат | Библиотека | Отчет о поиске
| Индивидуальное задание