Назначение расчетов токов кз

Билет

1. Режим работы электрических систем!!!!

При работе в нормальном установившемся режиме значения основных параметров (частоты и напряжения) равны номинальным или находятся в пределах допустимых отклонений от них, значения токов не превышают допустимых по условиям нагревания величин. Нагрузки изменяются медленно, что обеспечивает возможность плавного регулирования работы электростанций и сетей и удержание основных параметров в пределах допустимых норм. Отметим, что нормальным считается режим и при включении и отключении мощных линий или трансформаторов, а также для резкопеременных (ударных) нагрузок. В этих случаях после завершения переходного процесса, который продолжается доли секунды, вновь наступает установившийся нормальный режим, когда значения параметров в контрольных точках системы оказываются в допустимых пределах. В переходном неустановившемся режиме система переходит из установившегося
нормального состояния в другое установившееся с резко изменившимися параметрами. Этот режим считается аварийным и наступает при внезапных изменениях в схеме и резких изменениях генераторных и потребляемых мощностей. В частности, это имеет место при авариях на станциях или сетях, например при коротких замыканиях и последующем отключении поврежденных элементов сети, резком падении давления пара или напоров воды и т.д. Во время аварийного переходного режима параметры режима системы в некоторых ее контрольных точках могут резко отклоняться от нормированных значений.

2. Основные определения устойчивости!!!!

Основные определения устойчивости непрерывных систем справедливы и для дискретных систем с учетом некоторых особенностей.

Необходимым и достаточным условием устойчивости непрерывной линейной системы является расположение в левой полуплоскости всех корней ее характеристического уравнения. Сопоставим, как выглядят уравнения для непрерывных и для дискретных систем.Для непрерывных систем передаточные функции представляют отношение дробно – рациональных функций и имеют вид

. (1)

Характеристическое уравнение представляет собой степенное уравнение, при этом число корней уравнения равно степени полинома - n.

Например, для передаточной функции

Для дискретных систем передаточные функции имеют вид

 

.(2)

Характеристическое уравнение представляет собой трансцендентное уравнение, при этом число корней уравнения бесконечно, так как они имеют периодический характер.

3. Уравнение длинной линии!!!!

Каждый бесконечно малый участок длинной линии - dx можно рассматривать как совокупность четырех элементов:

R_o- удельное сопротивление прямого и обратного проводов

L_o- удельная индуктивность петли образованная прямым и обратным проводом

G_o- удельная проводимость, утечка между проводами.

С_о- удельная емкость между проводами

Эти четыре составляющих называются первичными параметрами длинной линии. Тогда длинную линию можно рассматривать как множество соединенных в цепочку бесконечно малых элементов dx, каждый из которых имеет сопротивление R_odx, индуктивность L_odx, проводимость G_odx, емкость C_odx.

Эквивалентная схема

х- координата (расстояние от начала линии до выбранного dx)

Е- источник

Z₀- внутреннее сопротивление источника

Zн- сопротивление нагрузки

Такая система на основании второго закона Кирхгофа описывается следующей системой уравнений:

4. Расчет разомкнутый сети по данным конца!!!!

При расчете режима сетей 110 – 220 кВ можно выделить два характерных расчетных случая: расчет сети по заданному напряжению в конце линии (или расчет по данным конца) и расчет, в котором заданным является напряжение в начале линии (расчет по данным начала).

На рисунке 4.3 представлена расчетная схема разомкнутой сети с n нагрузками (а) и ее схема замещения (б).

Рисунок 4.3

Рассмотрим случай расчета по данным конца. Исходными данными являются: напряжение в конце линии U , расчетные мощности нагрузок, а также параметры сети. Расчет ведется от конца линии. По известному напряжению U определяются потери мощности на последнем участке линии n

(4.9)

Находим мощность в начале участка n

(4.10)

где Q - зарядная мощность на участке n.

Мощность в конце участка (n-1) по балансу мощности в узле (n-1) определяется

. (4.11)

Падение напряжения на концевом участке n определяется

D = DU + jdU = + j . (4.12)

 

5. Задачи проектирования электрических сетей и систем !!!!

Задача проектирования электрических систем и сетей состоит в разработке и технико-экономическом обосновании решений, определяющих их развитие, обеспечивающих при наименьших затратах снабжение потребителей электрической энергией при выполнении технических ограничений по надежности электроснабжения и качеству электроэнергии.

Проектирование электрических систем и сетей начинается с разработки обосновывающих материалов для определения экономической эффективности и целесообразности проектирования, строительства или реконструкции и расширения электросетевых объектов. Этот комплекс проектных работ включает схемы развития электрических систем и сетей, в него включаются разработки энергетических и электросетевых разделов в составе проектов электростанций, а так же схемы внешнего электроснабжения крупных промышленных предприятий. После утверждения обосновывающих материалов начинается проектирование электросетевых объектов.

Проект развития электрической сети может выполняться в качестве самостоятельной работы или как составная часть схемы развития энергосистемы. При проектировании электрических сетей увязываются решения по развитию сетей различных назначений и напряжений. На различных этапах проектирования электрических сетей решаются разные по составу и объему задачи, которые имеют следующее примерное содержание:

· анализ существующей сети рассматриваемой энергосистемы (района, города, объекта), включающий ее рассмотрение с точки зрения загрузки, условий регулирования напряжения, выявления «узких мест» в работе;

· определение электрических нагрузок потребителей и составление балансов активной мощности по отдельным подстанциям и энергоузлам, обоснование сооружения новых понижающих подстанций;

· выбор расчетных режимов работы электростанций (если к рассматриваемой сети присоединены электростанции) и определение загрузки проектируемой электрической сети;

· электрические расчеты различных режимов работы сети и обоснование схемы построения сети на рассматриваемые расчетные уровни;

· проверочные расчеты статической и динамической устойчивости параллельной работы электростанций, выявление основных требований к системе противоаварийной автоматики;

· составление баланса реактивной мощности и выявление условий регулирования напряжения в сети, обоснование пунктов размещения компенсирующих устройств, их типа и мощности;

· расчеты токов КЗ проектируемой сети и установление требований к отключающей способности коммутационной аппаратуры, разработка предложений по ограничению мощности КЗ;

· выбор и обоснование количества, мощности и мест установки дугогасящих реакторов для компенсации емкостных токов;

· сводные данные по намеченному объему развития электрической сети, натуральные и денежные показатели, очередность развития.

 

Билет

1. Виды коротких замыканий!!!

1. Трехфазное КЗ. Нарушение изоляции между всеми фазами. – К(3). Составляют 3-5% от всех КЗ. Две трети всех трехфазных КЗ приходится на электрические сети, т.к. у них большая протяженность.
2. Двухфазной КЗ. Нарушение изоляции между двумя фазами. К(2). Составляют 20-25% от всех КЗ.
3. Двойное замыкание на землю. Две фазы замыкаются на землю в разных точках. Возникает в сетях с изолированной нейтралью. Составляет 10-15% от общего числа.

4. Однофазное замыкание на землю. Составляет 60-70% от общего числа. В сетях с глухоизолированной нейтралью замыкание на землю является КЗ и в этом случае должна быть защита.
В сетях с изолированной или заземленной через дугогасящие реакторы нейтралью замыкание на землю не является КЗ. Токи протекают небольшие. Междуфазные напряжения при этом не изменяются и работа системы электроснабжения не нарушается. Тем не менее это ненормальный режим работы, так как напряжения неповрежденных фаз относительно земли возрастают и существует опасность перехода однофазного замыкания на землю в многофазные короткие замыкания. Однако, необходимости в быстром отключении поврежденного участка нет, поэтому устройства релейной защиты от замыканий на землю обычно действуют на сигнал, привлекая внимание персонала. В некоторых случаях возможны отключения. (Эти случаи определяются правилами по ТБ).
Величина тока КЗ зависит от следующих условий:
1. Вида и характера КЗ;
2. Мощности и схемы ЭС;
3. Режима работы нейтрали трансформаторов;
4. Удаленности КЗ от генерирующих источников;
5. От продолжительности КЗ.

2. Допущения принимаемые при анализе устойчивости!!!

При анализе статической устойчивости системы возникает ряд задач, которые решаются в проектных и эксплуатационных организациях. К таким задачам относятся:

а) расчет параметров предельных режимов (предельной передаваемой мощности по линиям энергосистемы, критического напряжения узловых точек системы, питающих нагрузку, и т. д.);

б) определение значений коэффициентов запаса по напряжению и мощности;

в) выбор мероприятий по повышению статической устойчивости энергосистем или обеспечению заданной пропускной способности передачи;

г) разработка требований, направленных на улучшение устойчивости систем. Выбирается настройка АРВ, обеспечивающая требуемую точность поддержания напряжения.

Задачи анализа динамической устойчивости связаны с переходом системы от одного установившегося режима к другому. Это следующие задачи:

а) расчет параметров динамического перехода при эксплуатационном или аварийном отключениях нагруженных элементов электрической системы;

б) определение параметров динамических переходов при коротких замыканиях в системе с учетом различных факторов:

- возможного перехода одного несимметричного КЗ в другое (например, однофазного в двухфазное);

- работы автоматического повторного включения элемента, отключившегося после КЗ, и т.д.

Результатами расчета динамической устойчивости являются:

- предельное время отключения расчетного вида КЗ в наиболее опасных точках системы;

- паузы систем АПВ, установленных на различных элементах электрической системы;- параметры систем автоматического ввода резерва (АВР).

В практических расчетах, в дополнение к принятым при анализе электромагнитных переходных процессов допущениям, принимаются еще ряд допущений, которые, упрощая анализ электромеханических переходных процессов, не приводят к существенным погрешностям их расчета.

1. Предполагается, что скорость вращения роторов синхронных машин при протекании электромеханических переходных процессов изменяется при небольших пределах (2-3%) синхронной скорости.

2. Считается, что изменение электрической мощности генератора происходит мгновенно.

3. Изменение режимов СЭС можно отразить в схеме, если ввести новые значения ЭДС генераторов, мощностей, сопротивлений.

4. Несимметричные режимы с помощью схем замещения можно привести к симметричным режимам. При этом считается, что изменения движения ротора вызваны только моментами, создаваемыми токами прямой последовательности.

5. Насыщение стали в генераторах и трансформаторах не учитывается.

6. Результирующее потокосцепление обмотки возбуждения в продольной оси в течение переходного процесса постоянно, что соответствует постоянству ЭДС на зажимах генератора, приложенной за сопротивлением.

3. Достоинства и не достатки передачи постоянного тока!!!

 

4. Расчет разомкнутый сети по данным конца!!!

5. Основные экономические показатели!!!!

Результативность деятельности предприятия можно охарактеризовать следующими показателями:

- экономический эффект;

- показатели эффективности;

- период окупаемости капитала;

- точка безубыточности ведения хозяйства.

Экономический эффект – это абсолютный показатель (прибыль, доход от реализации и т.п.), характеризующий результат деятельности предприятия.

Основной показатель, характеризующий экономический эффект от деятельности производственного предприятия, – это прибыль.

Ограниченность показателей экономического эффекта заключается в том, что по ним нельзя сделать вывод о качественном уровне использования ресурсов и уровне доходности предприятия.

Экономическая эффективность – это относительный показатель, соизмеряющий полученный эффект с затратами, обусловившими этот эффект, или с ресурсами, использованными для достижения этого эффекта:

.

К примеру, это показатели фондоотдачи и коэффициент оборачиваемости оборотных средств, которые характеризуют соответственно эффективность использования основных фондов и оборотных средств.

Степень доходности предприятия можно оценить с помощью показателей рентабельности. Можно выделить следующие основные показатели:

а) рентабельность продукции (отдельных видов) (R_п) рассчитывается как отношение прибыли от реализации продукции (П_р) к затратам на ее производство и реализацию (З_пр):

б) рентабельность основной деятельности (R_од) – отношение прибыли от реализации продукции к затратам на ее производство и реализацию:

где П_р.в.п – прибыль от реализации всей продукции;

З_пр.в.п – затраты на производство и реализацию выпускаемой продукции.

в) рентабельность активов (Rа) – отношение балансовой прибыли к итогу среднего баланса (К_ср). Этот показатель характеризует, насколько эффективно используются основные и оборотные средства предприятия. Этот показатель представляет интерес для кредитных и финансовых учреждений, деловых партнеров и т.д.:

Билет.

1. Последствия коротких замыканий!!!

Последствия короткого замыкания в литературе не описаны. Согласно опыту автора повреждение в этом случае имеет локальный характер и выводит аппаратуру из строя, но не сопровождается разрушением компонентов, за исключением, возможно, батарей и проводников питания.

Последствиями коротких замыканий являются резкое увеличение тока в короткозамкнутой цепи и снижение напряжения в отдельных точках системы.

Опоследствиях короткого замыкания всегда нужно помнить и не допускать эксплуатации источника без плавких предохранителей в его электрической цепи. Для профилактики следует чаще проверять состояние изоляции всех токоведу-щих частей.

Для предупрежденияпоследствий короткого замыкания применяется быстродействующая релейная защита, выключатели, плавкие и автоматические предохранители. Автоматическая защи - - та электродвигателей от многофазных замыканий и токов перегрузки обеспечивается с помощью автоматов серии А с встроенным максимальным током расцепителем мгновенного действия.

Для уменьшенияпоследствий коротких замыканий необходимо как можно быстрее отключить поврежденный участок, что достигается применением быстродействующих выключателей и релейной защиты с минимальной выдержкой времени. Немаловажную роль играют автоматическое регулирование и форсировка возбуждения генераторов, позволяющие поддерживать напряжение в аварийном режиме на необходимом уровне. Все электрические аппараты и токоведущие части электрических станций должны быть выбраны таким образом, чтобы исключалось их разрушение при прохождении по ним наибольших возможных токов к.

Для устраненияпоследствия короткого замыкания между витками индукторов необходимо предусматривать устройство максимальной токовой защиты, автоматически отключающее печи.

Для предупрежденияпоследствий короткого замыкания применяется быстродействующая релейная защита, выключатели, плавкие и автоматические предохранители. Автоматическая защита электродвигателей от многофазных замыканий и токов перегрузки обеспечивается с помощью автоматов серии А с встроен-ным максимальным током расцепителем мгновенного действия.

Таким образом, последствия короткого замыкания в какой-либо точке системы могут при определенных условиях распространиться на всю систему и вызвать повреждение в той или другой ее части. Для того чтобы повреждение, вызвавшее короткое замыкание, не получило распространения в системе, необходимо быстро отключить поврежденный элемент. В ряде случаев, исходя из условий устойчивости параллельной работы, требуется отключить короткое замыкание за 0 1 - 0 3 сек. Отключение за такое ремя осуществляется с помощью релейной защиты.

2. Задачи расчета устойчивости электрических систем!!!

Системы постоянно развиваются в связи с ростом нагрузок, а следовательно, необходимостью изменений структуры. Поэтому следует периодически (или даже постоянно) исследовать сети для уточнения двух аспектов:
Определения потребностей в новом оборудовании, необходимом для обслуживания сети на уровне, отвечающем нуждам потребителей. Эти исследования относятся к долгосрочному планированию, которое связано с экономическими показателями.
При планировании точное определение параметров разрабатываемого объекта (изделия, устройства) вызывает необходимость выбора ограниченного числа решений; следует при этом рассчитать возможности новых транзитов (передачи) энергии в различных условиях, в том числе таких, когда опасность нарушения питания (отказа сети) достаточно вероятна.
Контроля эксплуатации существующего оборудования как в нормальном, так и в аварийном режимах; контроль обусловлен необходимостью предвидения будущих транзитов энергии в различных элементах сети для возможных ситуаций:
транзитов энергии в установившемся режиме — предмет непосредственных расчетов, называемых также расчетами распределения нагрузок, для которых можно принять необходимую аппроксимацию; эти расчеты в некоторых случаях одновременно являются и контролем схемы напряжения;
максимальных транзитов энергии, которую каждый элемент системы (сети) должен выдерживать (например, в случае короткого замыкания); расчет этих транзитов требует знания параметров системы, т. е. полных сопротивлений или проводимостей; тогда становится возможным заменить (для этого типа расчетов) часть системы (сети) одним или несколькими эквивалентными сопротивлениями;

3. Определение параметров ВЛ СВН!!!

Современный этап развития энергетики характеризуется применением более совершенных математических моделей отдельных элементов, а также всей системы в целом и во многом зависит от темпов внедрения научно-технических достижений. Развитие энергетики в условиях удоражания топлива, повышения требований к улучшению технико-экономических показателей энергосистемы, требует совершенствования методов управления процессами передачи и распределения электрической энергии. При этом особая роль отводится автоматизированным системам диспетчерского управления, развитие которых позволяет подучить наибольший эффект.

Стала возрастать загрузка системообразующей сети 220 кВ и выше, возросли перетоки между энергосистемами. Доля потерь в линиях 330-1150 кВ достигла 202. от суммарных потерь. Минэнерго СССР при протяженности этих сетей менее 10% от суммарной протяженности сетей 35-1150 кВ и имеет тенденцию роста. В связи с этим требуют дополнительного рассмотрения'ряд принципиальных вопросов методологии исследования нормальных процессов в ВЛ СВН и в сложных ЗЭС с ВЛ СВН, в частности, вопросы моделирования с учетом явления коронирования проводов.

Вадаьми аспектами оперативного анализа и управления режимами ВЛ СВН являются измерение и выделение составляющих потерь мощности и оперативная коррекция ее параметров.

Наиболее часто производимой на всех уровнях АСДУ и планирования режимов является группа электротехнических задач - расчеты и анализ нормальных релимов ЗЭС.

В условиях большого объёма выполняемых расчетов для задач анализа и планирования релимов, высокой скорости выработки управлявших воздействий при оперативном и автоматическом управлении режимами предъявляются повышенные требования к надежности и быстродействию получения решения численными,методами, а также

адекватности воспроизведения реальных режимов и процессов 333 с ЕЛ СВН. Это требует разработки моделей и численных методов, поэ-бояявких реиать задачи в зависимости от необходимой -точности решения, производительности используемых ЗВМ, располагаем ре-сур-сов времени ЗВМ.

4. Расчет режимов кольцевых сетей!!!

Наиболее простой замкнутой сетью является кольцевая сеть. Она имеет один замкнутый контур (рисунок 4.4 а). В качестве питательного пункта может быть либо электростанция, либо шины подстанции системы. Если такую сеть разрезать по источнику питания и развернуть, то она будет иметь вид как линии с двусторонним питанием, у которой напряжения по концам равны по величине и по фазе (см.рисунок 4.4 б).

Рисунок 4.4

Для расчета сети возьмем схему, приведенную на рисунке 4.5. Здесь мощности , , - расчетные нагрузки подстанций. Направление потоков мощности на участках сети принято условно. Действительное направление определяется в результате расчета.

Рисунок 4.5

Исходными данными для расчета сети являются напряжение в центре питания, мощности нагрузок, параметры сети.

Так как напряжения в узлах нагрузки неизвестны, то расчет должен выполняться с помощью метода последовательных приближений.

Так же как и при расчете разомкнутых сетей принимают условие равенства напряжений вдоль линии. Это напряжение принимают равным номинальному. При этих допущениях ток на участках сети определяется

.

Условие равенства напряжений по концам линии означает равенство нулю падения напряжения в схеме (см.рисунок 4.5).

На основании второго закона Кирхгофа запишем

+ + - =0

или

+ + - =0. (4.20)

5. Основные экономические показатели!!!

Результативность деятельности предприятия можно охарактеризовать следующими показателями:

- экономический эффект;

- показатели эффективности;

- период окупаемости капитала;

- точка безубыточности ведения хозяйства.

Экономический эффект – это абсолютный показатель (прибыль, доход от реализации и т.п.), характеризующий результат деятельности предприятия.

Основной показатель, характеризующий экономический эффект от деятельности производственного предприятия, – это прибыль.

Ограниченность показателей экономического эффекта заключается в том, что по ним нельзя сделать вывод о качественном уровне использования ресурсов и уровне доходности предприятия.

Экономическая эффективность – это относительный показатель, соизмеряющий полученный эффект с затратами, обусловившими этот эффект, или с ресурсами, использованными для достижения этого эффекта:

.

К примеру, это показатели фондоотдачи и коэффициент оборачиваемости оборотных средств, которые характеризуют соответственно эффективность использования основных фондов и оборотных средств.

Степень доходности предприятия можно оценить с помощью показателей рентабельности. Можно выделить следующие основные показатели:

а) рентабельность продукции (отдельных видов) (R_п) рассчитывается как отношение прибыли от реализации продукции (П_р) к затратам на ее производство и реализацию (З_пр):

б) рентабельность основной деятельности (R_од) – отношение прибыли от реализации продукции к затратам на ее производство и реализацию:

где П_р.в.п – прибыль от реализации всей продукции;

З_пр.в.п – затраты на производство и реализацию выпускаемой продукции.

в) рентабельность активов (Rа) – отношение балансовой прибыли к итогу среднего баланса (К_ср). Этот показатель характеризует, насколько эффективно используются основные и оборотные средства предприятия. Этот показатель представляет интерес для кредитных и финансовых учреждений, деловых партнеров и т.д.:

Билет

Схемы замещения ВЛ СВН

Протяженная линия электропередачи в расчетной схеме электроэнергетической системы может быть представлена: П-образной (рис. 1) или Т-образной (рис. 2) схемами замещения, пассивным четырехполюсником (рис. 3), схемой с обобщенными параметрами в форме собственных и взаимных проводимостей [4, 6].

Расчет установившихся режимов линий длиной до 300 км практически не требует учета распределенности линейных параметров. В этом случае параметры П- и Т-образных схем замещения определяются по удельным параметрам линии:

Z_П = Z; Y_П = Y/2; Z_Т = Z/2; Y_Т = Y. (10)

Рис. 1. П-образная схема замещения линии электропередачи СВН

Рис. 2. Т-образная схема замещения линии электропередачи СВН

Рис. 3. Схема замещения ЛЭП СВН в виде пассивного четырехполюсника

Для линий СВН длиной до 300 км при практических расчетах обобщенные параметры четырехполюсника определяются по упрощенным формулам [5] через удельные параметры линии:

A = D = 1+ ; B = Z(1+ ); С = Y(1+ ). (11)

При длине линии электропередачи больше 300 км расчет по формулам (10), (11) приводит к погрешности, поэтому необходимо учитывать распределенность параметров линии. В этом случае параметры П-образной схем замещения определяются следующим образом:

Z_П = Z_В sh = Z(sh / ) = Z K₁; (12)

Y_П= th ( /2) = [th ( /2)/( /2)] = K₂ . (13)

Соответственно, параметры Т-образной схемы замещения:

Z_Т = th( /2) = [th ( /2)/( /2)] = K₂ ; (14)

Y_Т = sh = Y(sh / ) = YK_1. (15)

Билет

1. Трехфазное короткое замыкание в симметричной цени

Если трехфазная цепь симметрична, т.е. сопротивления фаз равны между собой, замыкание всех трех фаз в одной точке (см. рисунок3.1) приводит к уменьшению их сопротивления, но не нарушает симметрии токов и напряжений. По сравнению с режимом нагрузки токи в цепи возрастают, а напряжения уменьшаются. Угол сдвига φ между током и напряжением, как правило, увеличивается за счет исключения из схемы активных сопротивлений нагрузки, достигая 90⁰при чисто индуктивном сопротивлении цепи.

 

Рисунок 3.1

 

С момента возникновения КЗ ток повреждения можно представить состоящим из двух составляющих: свободного апериодического тока – апериодической составляющей тока КЗ и вынужденного периодического тока, создаваемого ЭДС генератора, - периодической составляющей тока КЗ.

Значение периодической составляющей для начального момента КЗ зависит от ЭДС генератора, его внутреннего сопротивления и сопротивления внешней цепи. Быстрота затухания апериодической составляющей зависит от соотношения между активными и индуктивными сопротивлениями цепи КЗ: чем больше активное сопротивление цепи, тем затухание происходит быстрее.
Начальное действующее значение периодической составляющей можно определить по закону Ома

 

(3.1)

 

где I^"(3) - сверхпереходный ток трехфазного КЗ;

Е^" – междуфазная сверхпереходная ЭДС генератора;

- результирующее сопротивление цепи КЗ;

Х^" – сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора;

Х_вш, R_вш - соответственно индуктивное и активное сопротивление внешней цепи от выводов генератора до точки КЗ.

Без учета активного сопротивления (3.1) упрощается

 

(3.2)

 

где Х_Σ = Х^" + Х_вш – результирующее индуктивное сопротивление цепи КЗ.

В случае питания КЗ от энергосистемы расчетное выражение для определения периодической составляющей будет

 

(3.3)

 

где U_ср – напряжение на шинах энергосистемы;

- результирующее сопротивление цепи КЗ;

Х_с – результирующее индуктивное сопротивление системы относительно места ее подключения в расчетной схеме;

Х_вш, R_вш - соответственно индуктивное и активное сопротивление от места подключения системы до точки КЗ.

Без учета активного сопротивления периодический ток будет равен

 

(3.4)

 

где Х_Σ – результирующее индуктивное сопротивление цепи КЗ.

Зная ток КЗ, можно определить мощность короткого замыкания, которая в заданной точке КЗ при базисном напряжении определится как

 

(3.5)

 

где I⁽³⁾ – ток в рассматриваемой точке КЗ, приведенный к напряжению U_ср.

2. Признак статической устойчивости системы

Статическая устойчивость простейшей системы Под простейшей системой понимается такая, в которой одиночная электростанция (генераторы которой вырабатывают электрическую энергию из возобновляемых источников энергии) связана с шинами (системой) постоянного по величине напряжения линиями (и/или трансформаторами), по которым передаётся мощность от станции в систему рис.3.1 а. Считается, что суммарная мощность электрических станций электрических станций системы значительно превышаетмощность рассматриваемой станции с возобновляемыми источниками энергии. Это позволяет считать напряжение на шинах системы неизменным (U = const) при любых режимах её работы. Рисунок 3.1. Оценка статической устойчивости простейшей системы: а) - принципиальная схема, в) - векторная диаграмма генератора На рис.3.1б, представлены два основных агрегата тепловой электрической станции: турбина и генератор. Вращающий момент турбины зависит от количества подводимого энергоносителя. Для паровой турбины – это пар, для гидро турбины – вода. В нормальном режиме основные параметры энергоносителя стабильны, поэтому вращающий момент постоянен. Мощность, выдаваемая генератором в систему, определяется несколькими параметрами, влияние которых зависит от характеристики мощности генератора. Для получения характеристики мощности генератора построена векторная диаграмма электропередачи рис. 3.1в. Здесь полный вектор тока разложен на его действительную и мнимую составляющие, а сопротивление XdS получено из схемы замещения системы, представленной на рис. 3.1, г.: 1 1 2 2 // XdS = Xd + XT + X L X L + XT. Из векторной диаграммы следует, что Ia XdS = Esind, где aI - активная составляющая тока, d - угол сдвига ЭДС E относительно напряжения U. Умножая обе части равенства на XdS U, получим sind S = = d a X EU UI P, (3.1) где P - активная мощность, выдаваемая генератором (принята в относительных единицах). Зависимость (3.1) имеет синусоидальный характер иназывается характеристикой мощности генератора. При постоянных ЭДС генератора и напряжения U угол поворота ротора генератора определяется только его активной мощностью, которая в свою очередь определяется мощностью турбины. Мощность турбины зависит от количества энергоносителя, и в координатах P, d изображается прямой линией. При определённых значениях ЭДС генератора E и напряжения приёмной стороны U характеристика мощности имеет максимум, который вычисляется по формуле S = Xd EU Pmax. (3.2) Величину Pmax называют также «идеальным» пределом мощности электрической системы. Каждому значению мощности турбины соответствуют две точки пересечения характеристи а и b рис.3.2 а, в которых мощности генератора и турбины равны между собой.

3. Распределение напряжения вдоль линии СВН

ЛЭП СВН называют линии напряжением от 330 до 1000 кВ. Эти линии выполняют функции межсистемных связей. Они характеризуются большой длиной (500 км и более) и большой передаваемой мощностью (500 МВ·А).

Целесообразность сооружения таких линий определяется в результате сравнения двух вариантов: