Лекция 7. Электромагнитные переходные процессы.

Схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательности.

Лекция 6. Особенности расчета переходных процессов при нарушении симметрии трехфазной цепи.

Первым этапом расчета любого несимметричного режима методом симметричных составляющих является составление схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

Преобразуя эти схемы, находят суммарные сопротивления всех последовательностей, из схемы прямой последовательности опре­деляют суммарную ЭДС.

Схема прямой последовательности составляется так же, как для расчета симметричного режима (например, трехфазного КЗ).

Схема обратной последовательности по конфигурации анало­гична схеме прямой последовательности. Отличие состоит лишь в том, что в данном случае ЭДС всех генерирующих ветвей прини­маются равными нулю, а сопротивления прямой последовательно­сти электрических машин заменяются сопротивлениями обратной последовательности.

Схема нулевой последовательности существенно отличается от схем прямой и обратной, так как путь ее токов отличается от пути, по которому циркулируют токи прямой и обратной последователь­ностей.

Циркуляция токов нулевой последовательности возможна только в том случае, когда в схеме есть хотя бы одна заземленная нейтраль. Если таких нейтралей несколько, то образуются не­сколько замкнутых контуров. Элемент (реактор Р), включенный в нейтраль трансформатора, вводится в схему замещения своим ут­роенным сопротивлением. Это объясняется тем, что в нейтралях протекает утроенный ток и падение напряжения на сопротивлении реакторадолжно быть обеспечено в однолинейной схеме

замещения. Сопротивление нулевой последовательности линии существенно отличается от сопротивления прямой, поэтому оно введено значением дс/,₀. Если в схеме встречаются несколько параллельных цепей воздушных линий, то для учета взаимоиндукции между ними применяются схемы замещения, приведенные в рабо­те [2, прил. 8].

Начало схем прямой, обратной и нулевой последовательно­стей -точка, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом. Конец схемы любой последовательности - точка возникновения несимметрии. При продольной несимметрии каждая схема имеет два конца, между которыми расположен источник несимметрии.

Нормальные и переходные режимы электропередач большой протяженности характеризуются особенностями, которые обусловлены волновым характером распределения электромагнитной энергии и соотношением удельных параметров линии. В составе токов и напряжений электромагнитного переходного процесса по­являются периодические свободные составляющие. Токи и напря­жения переходного режима можно представить в виде для обеспечения надежной работы сетей напряжения 500 кВ и выше необходимо, чтобы время действия пусковых органов основ­ной защиты линий не превышало 0.04 с. Время затухания электро­магнитных переходных процессов в линиях длиной 1000 км и выше составляет несколько десятых долей секунды, поэтому защи­там приходится работать в условиях переходного процесса.

Большинство современных защит реагируют на изменение па­раметров промышленной частоты. Для снижения влияния периоди­ческих свободных составляющих применяют специальные частот­ные фильтры. Но они не решают полностью проблемы отстройки, так как в составе токов и напряжений при КЗ в определенных местах длинной линии возникают периодические свободные составляющие с частотами, близкими к промышленной. Это заставляет сужать по­лосу пропускания фильтров, что в свою очередь увеличивает время действия пусковых органов. Поэтому возникает задача выявления возможности отказа от применения фильтров. Для ее решения необ­ходимо установить закономерность изменения параметров периоди­ческих свободных составляющих и разработать_; новые способы защиты, ее использующие. С этой целью расчет переходного про­цесса проводится волновым методом с учетом всех нелинейностей и последующим частотным разложением кривых мгновенных значе­ний токов и напряжений и приведением их к форме.