Скорость восстанавливающегося напряжения. Расчет СВН

Общие положения

Учет СВН при проверке и выборе выключателей должен производиться для воздушных выключателей. Для масляных выключателей (баковых и малообъемных) проверка по СВН не обязательна.

Процессы восстановления напряжения при отключении коротких замыканий в различных точках сети могут существенно отличаться по характеру протекания и способу расчета. Наиболее характерными режимами являются: общий случай отключения; отключение неудаленного короткого замыкания; отключение короткого замыкания в цепи трансформатора. В одном и том же РУ выключатели разных цепей (и даже один и тот же выключатель при коротком замыкании в разных точках) могут работать в любом из указанных характерных режимов.

Расчет СВН

Воздушные выключатели должны проверяться по СВН в случаях, когда отключаемый ток превышает 0,4 Iн.о. Скорость восстанавливающегося напряжения определяется упрощенно по выражению:

где Uв — расчетное значение СВН, кВ/мкс; Iк — периодическая составляющая отключаемого тока КЗ (однофазного или трехфазного), кА; n — число линий, остающихся в работе после отключения КЗ (см. рис. 1, а);

nл — общее число линий, подключенных к сборным шинам.

Рис.1. Исходная схема (а) и схемы замещения для расчетов ТКЗ (б) и СВН (в)

В соответствии с (2) число линий электропередачи n, остающихся в работе после отключения короткого замыкания, определяется с учетом того, что одна из линий может быть отключена для ремонта, если общее число линий nл = 4.

Если Uв≤ 0,4 кВ/мкс, то уточненные расчеты не требуются, так как немодернизированные выключатели серии ВВН с наиболее низкой допустимой СВН имеют гарантированную СВН такого порядка.

Выражение (1) следует применять для линий электропередачи с одним проводом в фазе. Для линий электропередачи с расщепленными проводами коэффициент в (1) должен быть уменьшен пропорционально уменьшению волнового сопротивления линии, а именно — при расщеплении на два провода в фазе — до — 0,17, а при расщеплении на три провода в фазе — до 0,14.

Поскольку отключаемый ток Iк и скорость восстанавливающегося напряжения Uв определяются двумя независимыми расчетами при различном представлении линий электропередачи в схемах замещения необходимо, чтобы обе схемы замещения, в которых определяются Iк и Uв, строго соответствовали одной и той же исходной схеме.

Если СВН превышает 0,4 кВ/мкс, то ее следует определять по выражению:

где: w0 — синхронная круговая частота, 1/с;

Z — эквивалентное волновое сопротивление ВЛ, Ом;

Z — 450 Ом — для линии с одиночным проводом;

Z — 370 Ом — при расщеплении на два провода;

Z — 320 Ом — при расщеплении на три провода;

Kc — коэффициент, учитывающий влияние емкости C (рис. 2),

nт — число подключенных трансформаторов и автотрансформаторов;

СD — емкость кабельных линий и коротких тупиковых ВЛ (порядка 1-3 км), не учитываемых в числе nл

ХгХтХАТ — индуктивные сопротивления генераторов, трансформаторов и автотрансформаторов, принимаемые при расчетах токов КЗ.

Рис. 2. Зависимость коэффициента Kc от параметров схемы замещения

Выражение (3), так же как (1), справедливо до момента возвращения отраженной волны от ближайших узлов сети, т.е. до

где l — длина участка линии до ближайшего узла, км;

C0 = 0,3 — скорость распространения электромагнитной волны по воздушной линии электропередачи, км/мкс.

Упрощенияпринимаемые в схеме замещения:

1) сеть более высокого напряжения за автотрансформатором может представляться системой бесконечной мощности (Хлвн = 0). Сеть более низкого напряжения, как и при расчетах токов КЗ, может учитываться эквивалентной индуктивностью;

2) можно пренебречь влиянием сосредоточенных индуктивностей во всех узлах сети, кроме того узла, для которого определяется восстанавливающееся напряжение;

3) если от подстанции отходят короткие линии с тупиковыми подстанциями на конце, то при длине таких линий 1-3 км они могут представляться в схеме замещения сосредоточенной емкостью 10-8 Ф/км.

Оцените статью
Добавить комментарий