Перенапряжения при неполнофазных режимах

Дополнительно по теме

ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ ПРИ НЕПОЛНОФАЗНЫХ РЕЖИМАХ

Неполнофазные режимы в электрических системах возникают при обрыве провода линии, который обычно сопровождается падением на землю (заземлением) одного из концов провода, при отказе одной фазы выключателя во время включения или отключения линии, при перегорании плавких вставок в одной или двух фазах. Принципиальная схема показана на рис. 40-7, где положения рубильников , , соответствуют виду неполнофазного режима, а положения рубильников и определяют, заземлены или изолированы нейтрали системы и трансформатора приемной подстанции. Перенапряжения в неполнофазных режимах связаны с феррорезонансом на частоте сети и имеют наибольшую величину, если трансформатор приемной подстанции работает на холостом ходу или слабо нагружен. Расчетную схему замещения для каждого вида неполнофазного режима можно составить с помощью метода симметричных составляющих, однако при этом необходимо учитывать емкости прямой и нулевой последовательностей линии электропередачи.

Рис. 40-7. Принципиальная схема неполнофазных режимов.

Если трансформатор приемной подстанции имеет изолированную нейтраль, то расчетная схема замещения может быть приведена к виду, показанному на рис. 40-8; значения э. д. с. и емкости для нее даны в табл. 40-3. На рис. 40-8 представляет собой индуктивность холостого хода трансформатора, зависимость которой от тока определяется характеристикои намагничивания магнитопровода. Расчет перенапряжений проще всего производить путем графо-аналитического решения уравнения

Рис. 40-8. Расчетная схема неполнофазных режимов при изолированной нейтрали трансформатора.

Таблица 40-3 Параметры схемы замещения (рис. 40-8) при различных неполнофазных режимах для трансформатора с изолированной нейтралью

Вид неполнофазного режима	Еэкв	Сэкв
Обрыв одного провода с заземлением. Нейтраль системы изолирована
Обрыв одного провода без заземления. Нейтраль системы заземлена
Обрыв двух проводов. Нейтраль системы заземлена

На рис. 40-9 показаны соответствующие построения.

Перенапряжения практически отсутствуют, если длина линии или . Величина определяется равенством

где - номинальное напряжение, кВ; - мощность трансформатора, MBЧА; - ток холостого хода трансформатора, о. е.; w - частота сети; - эквивалентная емкость на единицу длины линии, определяемая по табл. 40-3.

Рис. 40-9. Графический метод расчета схемы рис. 40-8.

Обычно имеет порядок 1 км и менее, а , поэтому перенапряжения этого вида характерны для систем 35 кВ и ниже. Перенапряжения, как правило, сопровождаются изменением порядка следования фаз (опрокидывание фазы).

При заземленной нейтрали трансформатора приемной подстанции и соединении обмотки НН в треугольник упрощенная схема замещения при обрыве одного или двух проводов имеет вид, показанный на рис. 40-10. Параметры схемы приведены в табл. 40-4. Схема является приближенной, так как в ней не учтена индуктивность линии. Перенапряжения вызываются резонансом на частоте сети в контуре, состоящем из емкости и индуктивности L, которая определяется реактивным сопротивлением рассеяния трансформатора. Резонансная длина линии определяется по формулам:

при обрыве одного провода

при обрыве двух проводов

где - напряжение короткого замыкания трансформатора, о.е.

Индуктивность в схеме рис. 40-10 представляет собой магнитный шунт трансформатора, который ограничивает максимально возможные кратности перенапряжений величиной порядка 2,5-3,0. Резонансная длина линии составляет 100 км и более, поэтому перенапряжения характерны только для систем весьма высокого напряжения.

Так как перенапряжения при неполнофазных режимах имеют резонансный характер, то ударные коэффициенты обычно мало отличаются от единицы.

Рис. 40-10. Приближенная расчетная схема неполнофазных режимов при заземленной нейтрали трансформатора.

Таблица 40-4 Параметры схемы замещения (рис. 40-10) при различных неполнофазных режимах. Нейтрали системы и трансформатора заземлены

Вид неполнофазного режима	С1	С2	Е1	Е2	L
Обрыв одного провода
Обрыв двух проводов