книги / Электромагнитные переходные процессы в электрических системах

стоян н ой врем ени

T'd~ 3‘ 1 + 1,5 ' 1,0 + 0,155 ~ 0,47 сек-

Требуемые кривые показаны на рис 15 6 Там же показан вид векторных диаграмм токов на первом и втором этапах опыта

15-6. Комплексные схемы замещения

Полученные выше соотношения между симметричны­ ми составляющими падений напряжений в месте рас­ сматриваемой продольной несимметрии позволяют со-

Рис 15-7 Комплексные схемы замещения

а — при наличии сопротивления в одной фазе, б — при наличии одинаковых сопротивлений в двух фазах

ставить для каждого вида несимметрии комплексную схему замещения, соединив соответственным образом между собой схемы отдельных последовательностей и введя сопротивление, обусловливающее данную несимметрию.

Такие схемы приведены на рис. 15-7,а и б, причем в последнем случае показаны два варианта соединения, а именно: когда сопротивления Z/3 соединены в звезду и когда сопротивления Z соединены в треугольник.

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

Все сказанное в § 14-7 относительно наглядности и целесообразности комплексных схем при поперечной не-

Рис. 15-8. К примеру 15-4.

а — исходная схема; б — комплексная схема замещения.

симметрии и полной мере относится также к комплексным схемам при продольной несимметрии. Они особенно удобны при использовании расчетных моделей или сто­ лов, а также в совместном применении с аналоговыми вычислительными машинами.

рис. 15-8,6, где все элементы выражены в относительных единицах

402

Симметричные составляющие токов в месте обрыва будут:

Ток в неповрежденных фасах линии

IIB = U c = ° г' 0 . r>65 — a ■0.258 — 0,307 = 0 ,85 ^ 2 3 7 » .

6)

Рис. 15-9. К примеру 15-5.

a — и с х о д н а я с х е м а ; б — к о м п л е к с н а я с х е м а з а м е щ е н и я .

дущем примере, определить ток в линии при разрыве проводов двух ее фаз.

Симметричные составляющие тока неповреж денной фазы А будут (имея в виду, что jci n ; = 2 ,0 ):

е)

Рис. 15-10. К примеру 15-6

а — исходная схема; б — комплексная схема замещения

как двухфазное короткое замыкание за реактивностью заторможен­ ного двигателя. Его решение можно выполнить также, исходя m заданной продольной неенмметрии. В этом случае комплексная схе­ ма будет иметь вид, как на рис. 15-10,6 Достаточно сравнить эту схему со схемой на рис. 14-17,6, чтобы убедиться, что результаты решения по обеим схемам тождественны Некоторым преимуществом схемы рис 15-10,6 является то. что в ней четко и наглядно отобра­ жены условия разрыва одной фазы и видны симметричные состав ляющие напряжения у нагрузки Н н у включаемою двигателя А Д .

15-7. Распределение напряжений

Нахождение симметричных составляющих токов и напряжений при продольной несимметрии, вообще гово­ ря, полностью решается на основе соответствующей ком-

404

Плексной схемы. При этом следует иметь в виду неко­ торую особенность продольной несимметрии, заключаю­ щуюся в том, что если напряжения прямой последова­ тельности по концам несимметричного участка отлича-

ются только по величине, то напряжения обратной и пу­ левой последовательностей отличаются также и по

знаку.

Наглядным примером могут служить эпюры напря­ жений отдельных последовательностей, показанные на

4 0 5

рис. 15-11. Они построены для той же схемы (рис. 5-11,а), которая использована в примерах 15-4 и 15-5. Пункти­ ром проведена эпюра напряжений в нормальном режи­ ме данной схемы.

В схеме с односторонним питанием (рис. 15-11,а) при разрыве одной фазы (рис. 15-11,6) напряжение прямой последовательности за местом разрыва значительно вы­ ше, чем при разрыве двух фаз (рис. 15-11,в). До места разрыва, наоборот, в последнем случае напряжение не­ сколько выше.

Напряжения обратной и нулевой последовательностей при разрыве одной и двух фаз по знаку противополож­ ны. Пб мере удаления от места продольной несимметрии степень искажения векторной диаграммы напряжений снижается, так как возрастает относительное участие составляющей напряжения прямой последовательности даже при удалении от источника питания, как это видно из эпюр рис. 15-11,6 и в. Правда, в последнем случае сами величины напряжений прямой последовательности существенно меньше (особенно при разрыве двух фаз), чем при нормальном режиме.

Если сохраняется предшествующая э. д. с. источника, то напряжения прямой последовательности до места раз­ рыва оказываются, напротив, выше предшествующих.

15-8. Применение принципа наложения

Когда предшествующий режим цепи, где произошел разрыв одной или двух фаз, известен, то определение то­ ков и напряжений после разрыва удобно вести, исполь­ зуя принцип наложения. Неполнофазный режим можно представить как результат наложения на предшествую­ щий режим собственно аварийного режима, определяе­ мого при условии, что в месте разрыва введен источник

тока (—I L A O ) и все э. д. с. из схемы удалены. Применительно к разрыву одной фазы и разрыву

двух фаз на рис. 15-12,а и б показаны комплексные схе­ мы замещения для собственно аварийных режимов. Источник тока включается в место разрыва в схеме пря­ мой последовательности. Разумеется, если его закоро­ тить и в схему прямой последовательности ввести пред­ шествующие э. д. с., то для этой схемы будет создан предшествующий режим; при этом составляющих токов обратной и нулевой последовательностей не будет.

406

Распределение тока и потенциалы разных точек, по­ лучаемые в схемах обратной и нулевой последователь­ ностей соответствующей комплексной схемы собственно аварийного режима (рис. 15-12) при введении в место

разрыва источника тока (—ILAO), определяют значения токов и напряжений обратной и нулевой последователь­

чем больше предшествующий ток в цепи, где в после­ дующем предполагается разрыв неполного числа фаз, тем соответственно больше аварийные составляющие и тем, следовательно, сильнее искажена симметрия токов и напряжений.

Как отмечалось в § 2-6, принцип наложения часто можно применять недостаточно строго, определяя соб­ ственно аварийный режим для чисто индуктивной схемы и налагая его затем на предшествующий режим, кото­ рый соответствует схеме с элементами, выраженными своими полными сопротивлениями. Эта нестрогость обыч­ но приводит к погрешностям, лежащим в допустимых пределах.

4 0 7

Рис. 15-13. К примеру 15-7.

а — исходная схема; 6 — комплексная схема замещения для собственно аварийного режима (с источником тока в месте разрыва фазы); « — век­ торные диаграммы токов в цепях линии.

408

Раздел четвертый

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ

Г л а в а ш е с т н а д ц а т а я СЛОЖНЫЕ ВИДЫ ПОВРЕЖДЕНИЙ

16-1. Общие замечания

Как отмечалось ранее (§ 1-1), сложные виды повреж­ дений представляют собой совокупность нескольких не­ симметричных замыканий или нарушений продольной симметрии отдельных участков системы. Возможны слу­ чаи, когда в системе одновременно возникают как по­ перечная, так и продольная несимметрия в самых раз­ личных комбинациях.

Практический интерес обычно представляет одновре­ менное нарушение симметрии лишь в двух точках си­ стемы, так как более сложные повреждения являются редкими исключениями. Поэтому в дальнейшем рассмо­ трена лишь двукратная несимметрия, причем предпола­ гается, что обе несимметрии возникают практически одновременно, хотя в действительности они могут сле­ довать одна за другой.

Подробное исследование сложных видов поврежде­ ний представляет самостоятельную проблему, решению которой посвящено много научных работ. В данной гла­ ве остановимся лишь на основных принципах расчета таких повреждений. Их конкретное применение показа­ но на двух наиболее часто встречающихся случаях,

аименно: при двойных замыканиях на землю в системе

сизолированной нейтралью и при однофазном коротком замыкании с одновременным разрывом фазы.

410