Здавалка
Главная | Обратная связь

Перенапряжения при автоматическом повторном включении линии



Большинство замыканий на воздушных линиях электропередачи носит дуговой характер и для их устранения широко применяют автоматическое повторное включение (АПВ). Рассмотрим переходной процесс на примере схемы рис.2.9.

Рис.2.9. Схема ЛЭП, оснащенной АПВ

 

Из-за разброса времени действия выключатели В1 и В2 отключают и включают линию неодновременно. Допустим, что выключатель В1 последним отключает линию и первым ее включает.

После выключения линии выключателем В1 заряд в поврежденной фазе стекает на землю через дугу, а на здоровых фазах напряжение выравнивается и, если нет реакторов поперечной компенсации или трансформаторов напряжения, подключенных к линии, то заряд медленно стекает на землю через активную проводимость изоляторов. В зависимости от состояния изоляторов, влажности воздуха и длительности бестоковой паузы перед повторным включением на здоровых фазах может оставаться от 50 до 70 % первоначального заряда.

Наибольшие перенапряжения возникают при повторном включении разомкнутой линии выключателем В1. Величина перенапряжений зависит от значения оставшегося напряжения на здоровых фазах и от угла включения.

Переходной процесс, как и в случае включения ненагруженной линии. Может быть выражен формулами простого колебательного контура с учетом напряжения U­o, оставшегося на линии:

,

где ; .

Для коротких линий максимальные значения перенапряжений могут быть определены по следующим простым формулам:

при успешном АПВ ;

при неуспешном АПВ ,

где ; Кз – коэффициент повышения напряжения при однофазном коротком замыкании; Кq – коэффициент, учитывающий количество заряда, оставшегося на здоровых фазах; Т1 – период свободных колебаний.

В сухую погоду средние значения Кq равны 0,7 для Dt= 0,2 с (Dt – безтоковая пауза), 0,6 для 0,4 с и 0,5 для 1 с.

Максимальные перенапряжения при АПВ возникают, когда мгновенное значение напряжения источника имеет противоположную полярность по отношению к полярности заряда, остающегося на неповрежденных фазах.

Если на линии включены реакторы поперечной компенсации, то после отключения выключателя В1 емкость линии начинает разряжаться через индуктивность реакторов с частотой меньшей частоты источника, но близкой по значению. Вследствие высокой добротности R-L-C контура, образованного емкостью линии относительно земли и индуктивностью реактора, (wLр/Rр)>200, время затухания колебаний может достигать нескольких секунд, что не обеспечивает отсутствия остаточного заряда на линии к моменту повторного включения. Кроме того, из-за наличия электромагнитной связи между фазами и небольшой разницы между частотами колебаний разных фаз разность потенциалов между контактами выключателя изменяется в виде биений с частотой в несколько Герц. Это приводит к дополнительному повышению Uo в отдельные моменты времени, а также на значительной части биений возможно появление высоких значений Куд, достигающих 2,5.

При наличии на включаемой линии во время паузы АПВ подключенного измерительного электромагнитного трансформатора напряжения или силового трансформатора процесс идет иначе. Во время паузы АПВ Uо изменяется незначительно и обмотки трансформаторов выступают как активные опротивления (примерно 25 Ом на 1 кВ) и способствуют быстрому разряду линии (0,1-0,15 с для трансформаторов напряжения и 0,2-0,3 с для силовых трансформаторов).

Однако, при наличии реакторов поперечной компенсации процесс разряда имеет медленно затухающий колебательный характер и индуктивное сопротивление трансформатора напряжения, величина которого значительно больше индуктивного сопротивления реактора, уже не влияет на характер процесса. Ударный коэффициент в этом случае может даже возрасти до 2,5-2,7.

Особенно неблагоприятными являются АПВ на устойчивое короткое замыкание неустраненного действием АПВ. При этих коммутациях кратности перенапряжений дополнительно увеличиваются за счет повышения установившейся составляющей напряжения , вызванного протеканием в сети несимметричного тока короткого замыкания. Однако доля таких неуспешных АПВ в общем количестве автоматических включений линий в сетях 110-500 кВ составляет около 20 %, поэтому несмотря на повышенные значения перенапряжений, эти коммутации слабо влияют на статистические характеристики суммарного потока перенапряжений, воздействующего на изоляцию линий.

В реальных ЛЭП 220-750 кВ ударный коэффициент находится в пределах 2-2,4, а отношение Umуст/Umф – 1,1-1,6.

При трехфазной коммутации разброс моментов включения фаз выключателя может привести к дополнительному повышению перенапряжений (на 5-10 %) на запаздывающих фазах.

Таким образом, в отличие от плановых включений линий, которые производятся в заранее подготовленных условиях, АПВ в большинстве случаев приводит к перенапряжениям, превышающим уровень изоляции оборудования 330 кВ и выше.

Для защиты от перенапряжений, возникающих при АПВ, применяется следующее: меры ограничения вынужденной составляющей напряжения, шунтирующие сопротивления в выключателях, синхронное включение линии, вентильные разрядники и ОПН, вынос на линию электромагнитных измерительных трансформаторов напряжения. В ряде случаев снижению данных перенапряжений способствует переход с трехфазного на однофазное АПВ.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.