Переходные процессы. Термины и определения - файл n1.doc

Переходные процессы. Термины и определения
скачать (88 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc88kb.07.11.2012 03:07скачать

n1.doc



Термины и определения, общие положения
Переходные режимы работы электроэнергетической системы (переходные процессы ЭЭС) возникают в ЭЭС при изменении условий ее работы, которые происходят как при нормальной эксплуатации (включение и отключение отдельных генераторов, нагрузок, ЛЭП и т.д.), так и в аварийных ситуациях (короткое замыкание, обрывы проводов, замыкание фазных проводов на землю и др.).
Перехо́дные процессы — процессы, возникающие в электрических цепях при различных воздействиях, приводящих к изменению их режима работы, то есть при действии различного рода коммутационной аппаратуры, например, ключей, переключателей для включения или отключения источника или приёмника энергии, при обрывах в цепи, при коротких замыканиях отдельных участков цепи и т. д.
Коротким замыканием (КЗ) называется всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с заземленными нейтралями (или четырехпроводных) – кроме того, замыкание одной или нескольких фаз на землю (или на нулевой провод).
Начальные значения (условия) — значения токов и напряжений в схеме при t=0. Напряжения на индуктивных элементах и резисторах, а также токи через конденсаторы и резисторы могут изменяться скачком, то есть их значения после коммутации чаще всего оказываются не равными их значениям до коммутации .

Независимые начальные значения — это значения токов через индуктивные элементы и напряжений на конденсаторах, известные из докоммутационного режима

Зависимые начальные значения — это значения остальных токов и напряжений при в послекоммутационной схеме, определяемые по независимым начальным значениям из законов Кирхгофа.
Методы расчёта переходных процессов
Классический метод — использует решение дифференциальных уравнений с постоянными параметрами методами классической математики.

Операторный метод — перенос расчёта переходного процесса из области функций действительной переменной (времени ) в область функций комплексного переменного, в которой дифференциальные уравнения преобразуются в алгебраические.

Метод переменных состояния — основывается на составлении и решении системы дифференциальных уравнений первого порядка, разрешенной относительно производных. Число переменных состояний равно числу независимых накопителей энергии.

В соответствии с целевым назначением расчета электромагнитного переходного процесса устанавливают исходные расчетные условия, которые весьма разнообразны при решении различных задач могут быть даже противоречивыми. К расчетным условиям относятся: выбор режима работы питающей системы, выбор расчетной схемы, вида КЗ и момента времени от начала КЗ, для которых вычисляются токи и напряжения.
Коро́ткое замыка́ние (КЗ) — электрическое соединение двух точек электрической цепи с различными значениями потенциала, не предусмотренное конструкцией устройства и нарушающее его нормальную работу. Короткое замыкание может возникать в результате нарушения изоляции токоведущих элементов или механического соприкосновения неизолированных элементов. Также коротким замыканием называют состояние, когда сопротивление нагрузки меньше внутреннего сопротивления источника питания.

Ток КЗ – резко возрастающий ток, возникающий при коротком замыкании, протекающей в цепи и, согласно закону Джоуля — Ленца, приводит к значительному тепловыделению, и, как следствие, расплавлению электрических проводов, с последующим возникновением возгорания и распространением пожара.
Максимальный режим работы – режим работы при максимальном значении тока КЗ. Характеризуется следующими условиями:

1. Включены все источники питания (генераторы, трансформаторы, линии), питающие сеть или распределительное устройство, в котором рассматривается КЗ.

2. При расчете КЗ на землю включены все трансформаторы и автотрансформаторы, нормально работающие заземленной нейтралью.

3. Схема участка сети, непосредственно примыкающая к месту КЗ такова, что по элементу проходит максимальный ток КЗ.

Минимальный режим работы - режим работы при минимальном значении тока КЗ. Характеризуется условиями, противоположными максимальному режиму при отключенной практически возможной части источников питания (генераторов, трансформаторов, линий), а схема соединений принимается такой, при которой по защищаемому элементу проходит минимальный ток КЗ.
Источники неограниченной мощности - очень крупные источники (смежные системы и др.) для упрощения считаются, что напряжения в точках их присоединения к схеме остаются неизменными в течении всего процесса КЗ.
Эквивале́нтная схе́ма (схема замещения, эквивалентная схема замещения) — электрическая схема, в которой все реальные элементы заменены максимально близкими по функциональности цепями из идеальных элементов. Эквивалентная замена генераторных ветвей одним эквивалентным генератором возможна если: 1. Генераторы, питающие точку КЗ однотипные (турбогенераторы или гидрогенераторы). 2. Генераторы, питающие точку КЗ соизмеримой мощности и имеют соизмеримую удаленность от точки КЗ.
Число с указанием единицы измерения называется именованным.
Система относительных единиц — способ расчета параметров в системах передачи электроэнергии, при котором значения системных величин (напряжений, токов, сопротивлений, мощностей и т.п.) выражаются как множители определенной базовой величины, принятой за единицу. Это упрощает вычисления, так как величины, выраженные в относительных единицах, не зависят от уровня напряжения. Так, для устройств (например, трансформаторов) одного типа падение напряжения и потери мощности при различных уровнях напряжения будут различаться по абсолютной величине, но выраженные относительно базовых величин, будут примерно одинаковы. После расчета полученные результаты могут быть переведены обратно в системные единицы (вольты, амперы, омы, ватты и т.п.), если известны базовые величины, принятые за основу.

Базисные единицы (или условия) – те величины, которые должны служить соответствующими единицами измерения для выражения ЭДС и сопротивления элементов схемы замещения в относительных единицах. Обычно задаются базисной мощностью Sб (которая на всех ступенях трансформации одинакова) и напряжением Uб.осн. Базисные единицы измерения на других ступенях напряжения связаны с базисными единицами основной ступени через коэффициенты трансформации.
Ударный ток КЗ – это наибольшее мгновенное значение силы тока в электрической цепи при возникновении короткого замыкания. Сила тока в цепи достигает этого значения примерно через половину периода (для переменного тока) после возникновения короткого замыкания. При этом появляются наибольшие силы взаимодействия между близко расположенными проводниками. По силе У. т. к. з. проверяют электрические аппараты и проводники на электродинамическую стойкость.
Сверхпереходный ток – это понятие о чисто теоретической величине при расчете тока короткого замыкания и обозначает действительное значение составляющих переменного тока короткого замыкания в момент возникновения короткого замыкания. Его используют для характеристики воздействия тока в случае короткого замыкания.
Ударный коэффициент – показывает во сколько раз ударный ток КЗ больше начальной амплитуды периодической составляющей тока КЗ.

Периодическая составляющая тока короткого замыкания рабочей частоты - составляющая тока короткого замыкания, изменяющаяся по периодическому закону с рабочей частотой
Установившимся режимом называют такую стадию переходного процесса, при которой все возникшие в начальный момент КЗ свободные токи в синхронной машине затухли и изменение напряжения на её зажимах под действием АРВ прекращено. Обычно считают, что этот режим наступает через 3-5 с после возникновения КЗ. При этом предполагается, что скорость вращения машины остаётся неизменной (синхронной). Такое представление установившегося режима является условным, так как такой режим в современной ЭЭС фактически не имеет места благодаря наличию быстродействующих релейных защит.
При несимметрии в произвольной точке системы сопротивления в фазах неодинаковы и по этим причинам явления по фазам различны. Неодинаковы в этом случае токи, напряжения и углы сдвига между ними в различных фазах.
Метод симметричных составляющих – вычисление токов и напряжений в трехфазных сетях этом случае сводятся к определению этих величин при некотором фиктивном трехфазном КЗ, что дает возможность вновь воспользоваться однолинейной схемой замещения и произвести расчет на одну фазу. Это метод расчёта несимметричных электрических систем, основанный на разложении несимметричной системы на три симметричные - прямую, обратную и нулевую. Метод широко применяется для расчёта несимметричных режимов трёхфазной сети, например, коротких замыканий.

Прямая последовательность


Прямую последовательность составляют три вектора , и , имеющие одинаковый модуль и сдвинутые друг относительно друга на 120. Вектор опережает вектор , а вектор опережает вектор .

Обратная последовательность


Обратную последовательность составляют векторы , и , одинаковой длины и сдвинутые друг относительно друга на 120o. Вектор опережает вектор , а вектор опережает вектор .

Нулевая последовательность


Нулевая последовательность образуется векторами , и одинаковыми по модулю и направлению.




Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации