Однократная продольная несимметрия 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Однократная продольная несимметрия



Продольную несимметрию в какой-либо точке трехфазной системы в общем виде можно представить включением в рассечку каждой фазы неодтнаковых сопротивлений, причем последние могут быть еще связаны между собой взаимоиндукцией, значений которой для каждой пары фаз также различны.

Основные уравнения второго закона Кирхгофа отдельно для каждой

 

(1)

 

(2)

 

(3)

где - симметричные составляющие напряжения фазы А нанесимметричном участке системы;

результирующие сопротивления схем соответствующих последовательностей относительно места продольной несимметрии.

- результирующая ЭДС относительно точки короткого замыкания.

Дополнительная связь между симметричными составляющими токов и падений напряжений легко устанавливается из граничных условий рассматриваемой продольной несимметрии.

Обрыв одной фазы. Граничные условия

Обрыв двух фаз. Граничные условия

 

Так как токи и напряжения обратной и нулевой последовательностей пропорциональны току прямой последовательности I L1, то расчет сводится к нахождению тока I L1. Ток прямой последовательности в месте продольной несимметрии можно выразить как

,

где дополнительное сопротивления схем соответствующих последовательностей относительно места несимметрии. Верхний индекс n условно показывает вид рассматриваемой продольной несимметрии

- дополнительное сопротивление при обраве одной фазы;

- дополнительное сопротивление при обраве двух фаз.

Падение напряжения на несимметричном участке

 

Обрыв фазы А

Ток прямой последовательности фазы А в месте обрыва

 

Для токов обратной и нулевой последовательностей имеем

 

Токи в фазах В и С

 

Для определения напряжений с одной из сторон продольной несимметрии следует предварительно найти по схемам отдельных последовательностей симметричные части цепи соответствующие составляющие этих напряжений. Прибавив к последним находят симметричные составляющие напряжений с другой стороны продольной несимметрии.

 

Обрыв двух фазы В и С

Ток прямой последовательности фазы А в месте обрыва

 

Для токов обратной и нулевой последовательностей имеем

 

Токи в фазах В и С

 

Симметричные составляющие разности фазных напряжений в месте обрыва определяются для обратной и нулевой последовательностей соответственно по (2) и (3), а для прямой последовательности

 

Правило эквивалентности прямой последовательности:

ток прямой последовательности можно определить как ток симметричного трехфазного режима в схеме, где несимметричный участок заменен симметричной цепью, величина сопротивления которой для каждого вида продольной несимметрии определяется сопротивлениями как самого несимметричного участка, так и схем обратной и нулевой последовательностей относительно места несимметрии.

 

Простое замыкание на землю

При замыкании на землю одной из фаз в системе с изолированной нейтралью, т.е. при простом замыкании на землю, путь для тока, идущего в землю, осуществляется через емкостную проводимость элементов каждой фазы относительно земли.

Поступая в землю в месте замыкания, ток возвращается по неповрежденным фазам через их емкостные проводимости относительно земли. Емкостная проводимость поврежденной фазы оказывается зашунтированной рассматриваемым замыканием, и ток в этой фазе справа от места замыкания отсутствует, если пренебречь весьма малым током, который наводится токами двух других фаз на данном участке линии.

Граничные условия простого замыкания на землю те же, что и для однофазного короткого замыкания. Поэтому все выражения для однофазного КЗ в равной мере относятся к случаю простого замыкания на землю.

Наибольшая величина тока замыкания на землю имеет место при металлическом замыкании и составляет

т.е. она в 3 раза превышает емкостной ток на землю одной фазы в нормальных условиях.

Для оценочных расчетов может служить упрощенная формула

где - среднее номинальное напряжение ступени, где рассматривается замыкание на землю, кВ; коэффициент, принимаемый для воздушных линий 350 и для кабельных – 10. - суммарная длина воздушных и кабельных линий, электрически связанных с точкой замыкания на землю, км.

 Однократная поперечная несимметрия

Поперечная несимметрия

Поперечная несимметрия  одной точке трехфазной цепи возникает в том случае, когда к фазам присоединяются неравные сопротивления.

Такое включение может иметь место при несимметричном коротком замыкании или при несимметричной нагрузке.

Как и при однократной поперечной несимметрии  , эти комплексные схемы соответствуют особой фазе, в качестве которой, как обычно, принята фаза А.

Рассматриваемые в настоящей главе случаи однократной поперечной несимметрии системы возникающие при этом переходные электромагнитные процессы наиболее часто встречаются на практике. Все виды несимметричных коротких замыканий в одной точке системы являются различными видоизменениями однократной поперечной несимметрии. Сюда также могут быть отнесены различные комбинации включения несимметричных нагрузок, которые можно рассматривать как частные случаи несимметричных коротких замыканий.

 

Несимметричные КЗ, а также несимметричные нагрузки образуют в системе поперечную несимметрию.

Несимметричные короткие замыкания, а также несимметричные нагрузки по существу представляют различные виды поперечной несимметрии  .

При определении токов и напряжений в случае разрывов фаз возможно, как и при поперечной несимметрии (КЗ в одной точке), использование комплексных схем последовательностей (для особой фазы) с заданными эквивалентными ЭДС генераторов или применение принципа наложения на нагрузочный режим, предшествовавший разрыву, последующего аварийного.

 

Все сказанное в относительно наглядности и целесообразности комплексных схем при поперечной несимметрии  и полной мере относится также к комплексным схемам при продольной несимметрии. Они особенно удобны при использовании расчетных моделей или столов, а также в совместном применении с аналоговыми вычислительными машинами.

При определении токов и напряжений в случае разрывов фаз возможно, как и при поперечной несимметрии  (КЗ в одной точке), использование комплексных схем последовательностей (для особой фазы) с заданными эквивалентными ЭДС генераторов или применение принципа наложения на нагрузочный режим, предшествовавший разрыву, последующего аварийного.

Методика определения симметричных составляющих токов и напряжений и построения соответствующих векторных диаграмм иллюстрирована ниже на примере частных случаев поперечной несимметрии  .

 

Методика определения симметричных составляющих токов и напряжений и построения соответствующих векторных диаграмм иллюстрирована ниже на примере частных случаев поперечной несимметрии  .

Следует подчеркнуть, что при продольной несимметрии циркуляция токов отдельных последовательностей может отличаться от той, которая имеет место при поперечной несимметрии  . Так, например, при продольной несимметрии возможна циркуляция токов нулевой последовательности даже при отсутствии заземленных нейтралей. Поэтому результирующие сопротивления схем отдельных последовательностей относительно какой-либо точки при продольной несимметрии в ней совершенно отличны от соответствующих результирующих сопротивлений при поперечной несимметрии в той же точке.

Дополнительная связь между симметричными составляющими токов и падений напряжений легко устанавливается из граничных условий рассматриваемой продольной несимметрии подобно тому, как это имело место при поперечной несимметрии  .

Различают два вида несимметрии - поперечную и продольную. Поперечная несимметрия  возникает при подключении к симметричной трехфазной цепи несимметричной нагрузки.

 

Различают два вида несимметрии - поперечную и продольную. Поперечная несимметрия  возникает при подключении к симметричной трехфазной цепи несимметричной нагрузки.

Несимметрия напряжений и токов, вызванная подключением к сети многофазных и однофазных несимметричных нагрузок, называется поперечной. Поперечная несимметрия  возникает также при неравенстве активных и реактивных сопротивлений отдельных фаз некоторых приемников электрической энергии - дуговые электропечи.

 

Несимметричные режимы возникают вследствие несимметричных коротких замыканий или обрыва одной-двух фаз линии. В первом случае в электрической сети появляется поперечная несимметрия  , во втором - продольная. Замена координатных осей А, В, С на систему d, q, 0 не освобождает дифференциальные уравнения от периодических коэффициентов.

 

Такой подход, вообще говоря, позволяет получить решение в общем виде, из которого затем вытекают решения для всех частных случаев. Поэтому значительно проще и нагляднее проводить решение для каждого вида поперечной несимметрии  , используя характеризующие его граничные условия.

Рассматриваемые в настоящей главе случаи однократной поперечной несимметрии системы и возникающие при этом переходные электромагнитные процессы наиболее часто встречаются на практике. Все виды несимметричных коротких замыканий в одной точке системы являются различными видоизменениями однократной поперечной несимметрии  . Сюда также могут быть отнесены различные комбинации включения несимметричных нагрузок, которые можно рассматривать как частные случаи несимметричных коротких замыканий.

Здесь же необходимо только подчеркнуть, что они используются как для мгновенных значений величин, так и для их амплитудных значений, их аварийных слагающих при поперечных несимметриях  (КЗ в одной точке) и при продольных несимметриях (разрывы фаз), а также при сложных видах повреждений, например обрывах фаз, сопровождающихся КЗ в системе. При использовании метода для расчета переходных процессов сопротивления выражаются в операторной форме, а токи получаются в виде их изображений; по ним получаются их оригиналы, выражающие величины в функции времени.

Здесь же необходимо только подчеркнуть, что они используются как для мгновенных значений величин, так и для их амплитудных значений, их аварийных слагающих при поперечных несимметриях КЗ  в одной точке) и при продольных несимметриях (разрывы фаз), а также при сложных видах повреждений, например обрывах фаз, сопровождающихся КЗ в системе. При использовании метода для расчета переходных процессов сопротивления выражаются в операторной форме, а токи получаются в виде их изображений; по ним получаются их оригиналы, выражающие величины в функции времени.

Как отмечалось ранее (§ 14 - 1), такой подход к решению задачи принципиально позволяет получить расчетные выражения в самом общем виде. Однако он связан с необходимостью проводить довольно сложные выкладки, при этом конечный результат представляется громоздкими выражениями. Поэтому, как и при поперечной несимметрии  , значительно проще и нагляднее проводить решение для каждого вида продольной несимметрии, используя характеризующие его граничные условия.

Несимметрия нагрузки бывает однофазная и двухфазная. Для уменьшения вредного влияния несимметричных режимов и для выполнения требований по качеству электроэнергии применяются специальные схемы включения однофазных приемников и средств компенсации реактивной мощности, а также специальные симметрирующие устройства. Несимметрия, вызванная по-фазным отключением линий и трансформаторов, называется продольной несимметрией, несимметрия нагрузок фаз - поперечной несимметрией  .

Несимметричные режимы бывают длительные и кратковременные.

Следует подчеркнуть, что при продольной несимметрии циркуляция токов отдельных последовательностей может отличаться от той, которая имеет место при поперечной несимметрии. Так, например, при продольной несимметрии возможна циркуляция токов нулевой последовательности даже при отсутствии заземленных нейтралей. Поэтому результирующие сопротивления схем отдельных последовательностей относительно какой-либо точки при продольной несимметрии в ней совершенно отличны от соответствующих результирующих сопротивлений при поперечной несимметрии  в той же точке.

 



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2019-05-20; просмотров: 389; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 54.166.200.255 (0.025 с.)