Студопедия — Повреждения и ненормальные режимы работы СЭС ПП
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Повреждения и ненормальные режимы работы СЭС ПП






 
 

Большинство повреждений в ЭЭС приводит к коротким замыканиям (КЗ) фаз между собой или на землю (рис.1.2). В обмотках электрических машин и трансформаторов могут также возникать КЗ между витками одной фазы. Основными причинами повреждений являются: нарушения изоляции токоведущих частей, вызванные ее старением, перенапряжениями, механическими повреждениями; повреждения проводов и опор ЛЭП, вызванные их неудовлетворительным состоянием, гололедом, ураганным ветром, "пляской проводов" и другими причинами; ошибки персонала при операциях (отключение разъединителей под нагрузкой или включение их на ошибочно оставленное заземление и др.)

Рис.1.2. Виды повреждений в электрических установках:

а, б, в, г – трехфазное, двухфазное, однофазное и двухфазное КЗ на землю;

д, е – замыкания одной и двух фаз в сети с изолированной нейтралью.

Происходящие при КЗ увеличение тока и снижение напряжения приводят к ряду тяжелых последствий:

а) ток КЗ IK выделяет в активном сопротивлении цепи R,по которой он проходит в течение времени t, теплоту, определяемую по закону Джоуля-Ленца: . В месте повреждения теплота, выделяемая током, и пламя электрической дуги производят большие разрушения, размеры которых тем больше, чем больше ток IK и время t. Проходя по неповрежденному оборудованию, ток КЗ нагревает его выше допустимого предела, что может вызвать повреждение изоляции и токоведущих частей;

б) при протекании больших токов КЗ усиливаются электродинамические взаимодействия между проводниками, сопровождающиеся значительными механическими напряжениями;

в) понижение напряжения при КЗ нарушает работу потребителей: синхронных и асинхронных электродвигателей, осветительных установок и других электроприемников (рис.1.3, б);

г) снижение напряжения может сопровождаться нарушением устойчивости параллельной работы генераторов, что приводит к распаду энергосистемы и прекращению электроснабжения части или всех потребителей.

Особым видом повреждения являются замыкания на землю одной фазы в сети с изолированной нейтралью или заземленной через большое сопротивление дугогасящего реактора (ДТР) или большое активное сопротивление. На рис.1.2, д видно, что замыкание на землю в сети с изолированной нейтралью не вызывает КЗ, так как ЭДС ЕА поврежденной фазы не шунтируется появившимся соединением с землей. Возникающий при этом в месте повреждения ток IЗ замыкается через емкость С проводов неповрежденных фаз (В и С) сети относительно земли и имеет поэтому, как правило, небольшое значение. Междуфазные напряжения при этом виде повреждения остаются неизменными (см. гл. 9). Благодаря этому однофазное замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью не отражается на работе потребителей и не нарушает синхронной работы генераторов. Однако этот вид повреждения вызывает перенапряжения в сети, что представляет опасность с точки зрения возможности нарушения изоляции относительно земли двух неповрежденных фаз (В и С) и перехода однофазного замыкания на землю в междуфазное КЗ или двойное замыкание на землю.

Ненормальные режимы

Перегрузка оборудования, вызванная сверхтоком, т.е. увеличением тока сверх номинального значения. Номинальным называется максимальное значение тока, допускаемое для данного оборудования в течение неограниченного времени. Если ток I, проходящий по оборудованию, превышает номинальное значение, то за счет выделяемой им дополнительной теплоты температура токоведущих частей и изоляции через некоторое время превосходит допустимое значение, что приводит к ускоренному старению изоляции и токоведущих частей. Время tД допустимое для прохождения повышенных токов, зависит от их значения. Характер этой зависимости, определяемой конструкцией оборудования и типом изоляционных материалов, приведен на рис.1.9. Причиной сверхтока может быть увеличение нагрузки или появление КЗ за пределами защищаемого элемента (внешнее КЗ). Для предупреждения повреждения оборудования при его перегрузке необходимо принять меры к его разгрузке или отключению в пределах времени tД.

Повышение напряжения сверх допустимого значения может возникнуть на гидрогенераторах, а также на турбогенераторах большой мощности, работающих по схеме блока, при внезапном отключении их от сети. Для предотвращения повреждения оборудования предусматривается РЗ, действующая на гашение поля генератора.

Опасное для изоляции оборудования повышение напряжения может возникнуть также при одностороннем отключении или включении длинных ЛЭП высокого напряжения (ВН) с большой емкостной проводимостью. Ликвидация опасных повышений напряжения в сетях сверхвысокого напряжения осуществляется с помощью специальной автоматики.

Качания возникают при нарушении синхронной работы генераторов электростанций ЭЭС. Для пояснения процесса качаний рассмотрим упрощенную схему ЭЭС с двумя электростанциями А и В (рис.1.10, а). В режиме нормальной синхронной работы электростанций А и В электрические частоты вращения векторов ЭДС Е А и Е В одинаковы: wА=wВ=w=2π;¦ (рис.1.10, б). При отсутствии нагрузки и равенстве по значению и фазе ЭДС Е А = Е В = Е С ток в межсистемной ЛЭП отсутствует (рис.1.10, а). В случае нарушения синхронизма, когда, например, wА>wВ, положение вектора Е А по отношению к Е В будет изменяться, появится разность ЭДС Δ Е = Е А- Е В, под действием которой возникнет уравнительный ток Iу=ΔE/(XA+XW+XB). Разность ЭДС ΔE будет изменяться с изменением угла δ; (рис.1.10, б). При δ=0, ΔE=0, при δ=180° ΔE=2Е. При дальнейшем нарастании угла δ; ЭДС ΔE начнет уменьшаться и станет равной нулю, когда δ; достигнет 360° (или δ= 0). При повторном цикле увеличения δ; процесс изменения ΔE повторяется вновь. Колебания значения ΔE вызывают соответствующие колебания (качания) значения тока и напряжений UA и UB, как показано на рис.1.10, в.


Напряжение снижается от нормального до некоторого минимального значения, имеющего разное значение в разных точках сети (рис.1.10, г). В точке КЦ называемой электрическим центром качаний,

Рис.1.10. К пояснению действия релейной защиты при качаниях:

а — схема энергосистемы; б — векторная диаграмма при наличии между ЭДС угла δ; в — диаграмма изменения токов и напряжений; г — определение положения центра качаний КЦ

 

напряжение имеет наименьшее значение и снижается до нуля при δ=180°, когда Е А = Е В. В остальных точках сети напряжение снижается, но остается больше нуля, нарастая от центра качания КЦ к источникам питания А и В. Возрастание тока вызывает нагревание оборудования, а уменьшение напряжения нарушает работу всех потребителей ЭЭС. Качание – очень опасный ненормальный режим, отражающийся на работе всей ЭЭС.

По характеру изменения тока и напряжения (рис.1.10, в) качания похожи на КЗ. Большинство устройств РЗ могут приходить в действие при качаниях и отключать защищаемые ими элементы. Такие хаотичные отключения разделяют ЭЭС на изолированные участки с дефицитом или избытком генерируемой мощности, что может привести к частичному или полному нарушению электроснабжения питающихся от ЭЭС потребителей. Поэтому необходимы меры, исключающие хаотичное действие РЗ при возникновении качаний.

Асинхронный режим. К ненормальным режимам относится также работа синхронного генератора без возбуждения [например, при отключении автомата гашения поля (АГП)]. При работе в асинхронном режиме увеличивается частота вращения генератора и возникает пульсация тока статора. Для генераторов некоторых типов длительная работа в асинхронном режиме не допускается, а для других допускается лишь при уменьшенном значении активной мощности. В отдельных случаях потеря возбуждения, не представляя опасности для самого генератора, может послужить причиной резкого снижения напряжения, угрожающего нарушением устойчивости параллельной работы. В этом случае генератор, оставшийся без возбуждения, должен быть немедленно отключен от сети.







Дата добавления: 2015-04-19; просмотров: 1321. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Шрифт зодчего Шрифт зодчего состоит из прописных (заглавных), строчных букв и цифр...

Картограммы и картодиаграммы Картограммы и картодиаграммы применяются для изображения географической характеристики изучаемых явлений...

Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Тема 2: Анатомо-топографическое строение полостей зубов верхней и нижней челюстей. Полость зуба — это сложная система разветвлений, имеющая разнообразную конфигурацию...

Виды и жанры театрализованных представлений   Проживание бронируется и оплачивается слушателями самостоятельно...

Что происходит при встрече с близнецовым пламенем   Если встреча с родственной душой может произойти достаточно спокойно – то встреча с близнецовым пламенем всегда подобна вспышке...

Особенности массовой коммуникации Развитие средств связи и информации привело к возникновению явления массовой коммуникации...

Тема: Изучение приспособленности организмов к среде обитания Цель:выяснить механизм образования приспособлений к среде обитания и их относительный характер, сделать вывод о том, что приспособленность – результат действия естественного отбора...

Тема: Изучение фенотипов местных сортов растений Цель: расширить знания о задачах современной селекции. Оборудование:пакетики семян различных сортов томатов...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.01 сек.) русская версия | украинская версия