 |
|
В симметричном режиме
Вынужденное напряжение переходного процесса перенапряжений – это напряжение частоты 50 Гц, которое устанавливается после затухания электромагнитных процессов, вызванных какой-либо плановой или аварийной коммутацией, обычно через 0,03 – 0,06 с после коммутации.
Значение этого напряжения зависит как от схемы электропередачи (длина, конструкция фазы линии; мощность питающей системы; наличие, число и расположение шунтирующих реакторов), так и от нелинейных характеристик контуров намагничивания силовых трансфоматоров (или АТР) питающей системы и промежуточных подстанций. Нелинейные характеристики ОПН и корона на проводах влияют слабо и их учета не требуется. Случайный характер вынужденного напряжения определяется рядом факторов, связанных со схемой и режимом системы. Например: коммутации в различных точках питающей системы, включение и отключение шунтирующих реакторов и колебания э.д.с. как в результате ведения графика электропередачи, так и действия автоматических устройств регулирования возбуждения, плановых и аварийных ремонтов, случайности месторасположения к.з. на линии и т.п. В литературе [1] приводятся усредненные значения пределов случайных изменений и средние значения э.д.с. для электропередач, питающихся от шин станций, на генераторах которых имеется автоматическое регулирование возбуждения. Эти значения должны использоваться в расчетах установившихся напряжений.
Симметричный режим имеет место в результате плановых коммутаций включения линии, сброса нагрузки и аварийных коммутаций: успешного ТАПВ, отключения внешнего к.з. и разрыва передачи при асинхронном ходе.
Расчетная схема для определения вынужденного напряжения в симметричном и несимметричном (при однофазном к.з.) режимах при всех коммутациях, кроме успешного ОАПВ, для электропередач 110 – 330 кВ показана на рис.5.1,а, а для 500, 750 кВ – на рис.5.1,б.
Значения параметров электропередач принимаются усредненными и выбираются из таблиц [2]. В частности, для электропередач 110 кВ: Z= 385 Ом, Z(0)= 845/875 Ом, b/10-3= 1,0605 рад/км, b(0)/10-3= 1,5464/1,5965, где Z и b - значения для прямой и обратной последовательностей; Z(0) и b(0) – значения для нулевой последовательностей, причем в числителе для линий со сплошными тросами, а в знаменателе – для линий с разрезанными тросами. Для ЛЭП 220 кВ: Z= 405 Ом; Z(0)= 785/820 Ом; b/10-3=1,0704 рад/км; b(0)/10-3=1,5022/1,6336 рад/км.
Рис.5.1 Расчетные схемы для определения вынужденного напряжения при всех коммутациях, кроме успешного ОАПВ
Х1= Х’d + Xтр или Х1= Хп +Хтр, где Х’d – переходное сопротивление генератора; Хп – реактивность питающей системы; Хтр – реактивность трансформатора.
Для схемы на рис.5.1,а вынужденное напряжение в симметричном режиме равно 
(5.7)
где l = bl – волновая длина линии по прямой последовательности; j = blэ – волновая длина эквивалентной линии, замещающей Х1.
Для схемы на рис.5.1,б
где 
(5.8)
В течение года реактивность Х1 может меняться от минимального – Х1мин до максимального значения – Х1макс так же, как и э.д.с. от Емин до Емакс. Поэтому для известных значений Х1мин и Х1макс, Емин и Емакс производится расчет U1 и U2 и определяются минимальные и максимальные значения U1 и U2. Если U1макс£ 1,15, то учет насыщения магнитопроводов не требуется. В противном случае влияние насыщения магнитопроводов на значения напряжений U1 и U2 следует учесть, для чего вычисляются значения безразмерных параметров h1 и h2 по следующим формулам:
для схемы рис.5.1,а
(5.9.)
Для схемы рис.5.1,б
(5.10)
По кривым Uнас=f(U1) [2] в соответствии с рассчитанными значениями h1 и h2, а также минимальным и максимальным значениями напряжения U1, рассчитанным без учета насыщения, определяются минимальное и максимальное напряжения на питающем конце линии: U1нмин и U1нмакс. Соответственно на разомкнутом конце линии
(5.11)
Математическое ожидание вынужденного напряжения на разомкнутом конце линии и дисперсия равны:
(5.12)
(5.13)
Вероятность того, что в симметричном режиме напряжение на разомкнутом конце линии не превзойдет своего максимального значения в годовом интервале случайных изменений U2 равна
(5.14)