что такое коммутационные перенапряжения
Коммутационные перенапряжения
7.2.6. Коммутационные перенапряжения
Полезное
Смотреть что такое «Коммутационные перенапряжения» в других словарях:
Коммутационные перенапряжения — превышение напряжения в электрических сетях сверх нормального эксплуатационного при работе коммутационной аппаратуры (включениях, выключениях, переключениях). Термины атомной энергетики. Концерн Росэнергоатом, 2010 … Термины атомной энергетики
Коммутационные (внутренние) перенапряжения — 1.3.5 Коммутационные (внутренние) перенапряжения перенапряжения, которые возникают при нормальных (оперативных) включениях и отключениях, изменениях нагрузки или авариях (замыканиях на землю, КЗ, обрывах проводов и др.). Характеризуются… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ — в электротехнике повышения электрич. напряжений до значений, представляющих опасность для изоляции электрич. установок. П. делят на внутр. (коммутационные) и внеш. (атмосферные). Первые возникают при переходных процессах, сопровождающих резкие… … Большой энциклопедический политехнический словарь
ГОСТ Р 50030.5.1-2005: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Глава 1. Электромеханические аппараты для цепей управления — Терминология ГОСТ Р 50030.5.1 2005: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 5. Аппараты и коммутационные элементы цепей управления. Глава 1. Электромеханические аппараты для цепей управления оригинал документа: (обязательное)… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
импульсное перенапряжение — В настоящее время в различных литературных источниках для описания процесса резкого повышения напряжения используются следующие термины: перенапряжение, временное перенапряжение, импульс напряжения, импульсная электромагнитная помеха,… … Справочник технического переводчика
импульсное перенапряжение — В настоящее время в различных литературных источниках для описания процесса резкого повышения напряжения используются следующие термины: перенапряжение, временное перенапряжение, импульс напряжения, импульсная электромагнитная помеха,… … Справочник технического переводчика
Включающая и отключающая способности — Н.8.5. Включающая и отключающая способности Включающая и отключающая способности по 8.3.3.5. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Включающая и отключающая способности аппаратов в условиях нормальной нагрузки и перегрузки — 7.2.4. Включающая и отключающая способности аппаратов в условиях нормальной нагрузки и перегрузки 7.2.4.1. Включающая и отключающая способности. a) Коммутационные элементы в условиях нормальной нагрузки должны включать и отключать (без выхода из… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
повреждение изоляции — [Интент] Классификация электротехнического и электронного оборудования переменного тока напряжением до 1000 В по способу защиты от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции. [ГОСТ Р МЭК 536 94] Основные причины повреждения… … Справочник технического переводчика
Требования — 5.2 Требования к вертикальной разметке 5.2.1 На поверхность столбиков, обращенную в сторону приближающихся транспортных средств, наносят вертикальную разметку по ГОСТ Р 51256 в виде полосы черного цвета (рисунки 9 и 10) и крепят световозвращатели … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Что такое перенапряжение в сети?
Перенапряжение электрической сети представляет серьезную угрозу для любого электрооборудования, включая бытовую технику. Проблема заключается в том, что ввиду природы этого эффекта полностью исключить его проявление невозможно. В связи с этим было разработано несколько решений для защиты электрооборудования, позволяющих минимизировать негативные последствия повышения напряжения. Подробная информация по этой теме представлена ниже.
Что такое перенапряжение в сети и в чем его опасность?
Под данным термином подразумевается повышение напряжения в электросетях или линиях электропередач сверх установленной нормы. Она ограничена 5,0% и 10,0% (допустимое и предельно допустимое отклонение, соответственно). В ГОСТ 13109 91, где описаны нормы, которым должно соответствовать качество электроэнергии дается более детальное определение этому эффекту. Нормативный документ дает описания двум вариантам проявления высокого напряжения:
Перенапряжения опасны тем, что могут не только вывести из строя подключенные к сети приборы, а и разрушить изоляцию электрооборудования. В последнем случае создается угроза для человеческой жизни и повышается риск возникновения аварийной ситуации. Повреждение изоляции электроустановок довольно часто становится причиной пожара.
Пожар, вызванный перенапряжением
В связи с этим, при выборе изоляции необходимо руководствоваться соответствующими нормами, подробную информацию об этом можно найти на страницах нашего сайта.
Разновидности и классификация перенапряжений в сети
В зависимости от факторов, вызвавших повышение уровня напряжения, отклонения принято разделять на следующие виды перенапряжений:
Рассмотрим отдельно различные виды внешних и внутренних перенапряжений, начнем с первых.
Грозовое
Данный вид перенапряжения вызывают грозовые разряды, пришедшиеся на ЛЭП. В результате наблюдаются резкие броски напряжения в линии, при этом норма может быть превышена на порядок и более. Время длительности грозовых импульсов редко приближается к 10,0 мс. Несмотря на столь короткое время величина электрического разряда настолько высока, что подключенное к сети электрооборудование выходит из строя вне зависимости от уровня изоляции.
Ресивер, сгоревший под воздействием импульсных токов
К данному виду также относятся индуктированные перенапряжения, они возникают в том случае, когда разряды молнии приходятся на землю возле ЛЭП. Это вызывает резкий рост интенсивности электромагнитных полей, и, как следствие, образование импульсных токов.
Техногенное
В большинстве случаев данный фактор связан с КЗ между сторонним источником электричества и ВЛ. Характерный пример такой аварии – обрыв контактного провода городского электротранспорта и последующее его попадание на ВЛ, осуществляющей питание жилых домов или других объектов. Результатом этого будет выход из строя электрооборудования, подключенного к сети, где произошла авария.
Существуют и другие техногенные факторы, к таковым даже можно отнести ЭМИ, вызванный ядерным взрывом.
Теперь перейдем к краткому описанию внутренних разновидностей перенапряжения.
Коммутационное
Под данным термином подразумеваются переходные процессы, вызванные резкими изменениями в режимах работы энергосистемы. Такой эффект может вызвать срабатывание коммутационных аппаратов, увеличение индуктивных нагрузок и т.д. Основные причины будут рассмотрены отдельно.
Для данного вида отклонений свойственна высокая частота импульсов напряжения, что касается амплитуды, то она может измеряться в киловольтах. На характер процессов влияют как параметры электросети, так и скорость работы коммутационного оборудования.
Электростатическое
Возникает по причине накопления электростатики в сухой среде. Данный процесс приводит к образованию сильного электростатического поля, разряд которого кратковременно повышает напряжение электросети. Спрогнозировать проявление данного эффекта не представляется возможным.
Импульсное
Помимо грозовых разрядов и коммутационных процессов броски напряжения могут быть вызваны электромагнитными помехами, а также другими причинами, относящимися к квазистационарным.
Квазистационарное
Длительность данного вида отклонений может варьироваться от нескольких миллисекунд до часа и более, это зависит от причин, вызвавших перенапряжение. Данного тип перенапряжения может быть: резонансным, параметрическим, режимным и феррорезонансным. Краткое описание этих подвидов, а также вызывающих их причин будет приведено в следующем разделе.
Основные причины
Поскольку внешние факторы воздействия были уже рассмотрены, сразу перейдем к внутренним причинам, вызывающим повышение напряжения, начнем по порядку. Коммутационные факторы:
Пример типового коммутационного отклонения напряжения отмечен синим цветом на представленном ниже графике.
Типовое коммутационное перенапряжение
Квазистационарные отклонения могут быть вызваны следующими факторами:
В том случае, когда линия работает в неполнофазном режиме и к ней подключен трансформатор, у которого заземленная нейтраль, имеется большая вероятность образования резонансного контура. Взаимодействие произойдет между индуктивностью трансформаторной установки и межфазной емкостью также станет причиной высокой кратности перенапряжения.
При неполнофазном режиме работы системы эффект феррорезонанса возможен в контурах, где имеется индуктивность образованная соединенными последовательно трансформаторами.
Устройства для защиты от перенапряжения в сети
Организация защиты электросетей многоквартирных домов от воздействия внешних факторов как природных, так и техногенных возлагается на компании, предоставляющие услуги электроснабжения. Молниезащита, а также другие устройства защиты входят в обязательное оборудование подстанций любого уровня.
Совсем по иному обстоят дела в тех случаях, когда частные дома запитаны от ВЛ. В такой ситуации организовать защиту от больших внешних токов, возникающих от грозовых разрядов, нужно самостоятельно. Для этой цели используются специальные устройства – ограничители перенапряжений. Схема их подключения представлена ниже.
Пример подключения ОПН
Обратим внимание, что ОПН были созданы для защиты от коммутационных и грозовых импульсов, обеспечить защиту от других негативных факторов, вызывающих повышение фазного напряжения они не в состоянии.
Для ограничения влияния коммутационных и квазистационарных процессов понадобится комплексная защита. Ее можно организовать на базе реле напряжения и стабилизатора для всего дома. Реле должно соответствовать суммарной мощности нагрузки и устанавливаться на вводе. Диапазон срабатывания (нижняя и верхняя граница) можно выставить самостоятельно с учетом особенностей линии.
Реле напряжение в электрощитке
Когда напряжение на вводе выйдет за установленный порог, реле сработает и отключит питание, после нормализации ситуации домашняя сеть будет снова подключена.
Для устранения помех и восстановления приемлемого качества электричества следует установить стабилизатор напряжения на весь дом или квартиру. При выборе устройства необходимо учитывать максимальную суммарную мощность нагрузки. Если в доме имеются приборы, для которых качество напряжения некритично (бойлер, электропечь и т.д.), то их можно подключить минуя стабилизатор.
коммутационное перенапряжение
2.9.6.1 коммутационное перенапряжение: Переходное перенапряжение на данном участке системы, обусловленное конкретной коммутационной операцией или повреждением (2.5.54.1 ГОСТ Р 50030.1, с изменением).
2.9.6.1. коммутационное перенапряжение : Переходное перенапряжение изданном участке системы, обусловленное конкретной коммутационной операцией или повреждением.
2.5.54.1 коммутационное перенапряжение : Переходное перенапряжение на данном участке системы, обусловленное конкретной операцией коммутирования или повреждением.
2.5.54.1 коммутационное перенапряжение: Переходное перенапряжение на конкретном участке системы, обусловленное конкретной операцией коммутирования или повреждением.
3.5.23 коммутационное перенапряжение: Переходное перенапряжение на данном участке системы, обусловленное конкретной операцией коммутирования или повреждением.
3.5.23 коммутационное перенапряжение (switching overvoltage): Переходное перенапряжение на данном участке системы, обусловленное конкретной операцией коммутирования или повреждением.
Полезное
Смотреть что такое «коммутационное перенапряжение» в других словарях:
коммутационное перенапряжение — Переходное перенапряжение на данном участке системы, обусловленное конкретной операцией коммутирования или повреждением. [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 1 99)] коммутационные (внутренние) перенапряжения Перенапряжения, которые возникают при… … Справочник технического переводчика
коммутационное перенапряжение — perjungimo viršįtampis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. switching overvoltage; switching surge vok. Schaltüberspannung, f rus. коммутационное перенапряжение, n; перенапряжение переключения, n pranc. surtension de commutation … Radioelektronikos terminų žodynas
перенапряжение переключения — perjungimo viršįtampis statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. switching overvoltage; switching surge vok. Schaltüberspannung, f rus. коммутационное перенапряжение, n; перенапряжение переключения, n pranc. surtension de commutation … Radioelektronikos terminų žodynas
кратковременное перенапряжение — Перенапряжение длительностью несколько миллисекунд или меньше, колебательное или не колебательное, обычно быстро затухающее. [ГОСТ IЕС 60730 1 2011] кратковременное перенапряжение [Интент] переходное перенапряжение [ГОСТ Р 50030.1 2000 (МЭК 60947 … Справочник технического переводчика
ГОСТ Р 51731-2001: Контакторы электромеханические бытового и аналогичного назначения — Терминология ГОСТ Р 51731 2001: Контакторы электромеханические бытового и аналогичного назначения оригинал документа: 3.2.5 автоматический выключатель: Контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать токи при… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 51731-2010: Контакторы электромеханические бытового и аналогичного назначения — Терминология ГОСТ Р 51731 2010: Контакторы электромеханические бытового и аналогичного назначения оригинал документа: 3.2.5 автоматический выключатель (circuit breaker): Контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 50030.1-2000: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования и методы испытаний. — Терминология ГОСТ Р 50030.1 2000: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования и методы испытаний. оригинал документа: 2.2.11 автоматический выключатель : Контактный коммутационный аппарат, способный включать,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 50030.1-2007: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования — Терминология ГОСТ Р 50030.1 2007: Аппаратура распределения и управления низковольтная. Часть 1. Общие требования оригинал документа: 2.2.11 автоматический выключатель: Контактный коммутационный аппарат, способный включать, проводить и отключать… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 51321.1-2000: Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие требования и методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 51321.1 2000: Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие требования и методы испытаний оригинал документа: 2.6.5 PEN проводник : Заземленный… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
ГОСТ Р 51321.1-2007: Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие технические требования и методы испытаний — Терминология ГОСТ Р 51321.1 2007: Устройства комплектные низковольтные распределения и управления. Часть 1. Устройства, испытанные полностью или частично. Общие технические требования и методы испытаний оригинал документа: 2.6.5. PEN проводник :… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Перенапряжение в сети и защита от перенапряжения
Понятие перенапряжения в сети
В различных источниках можно найти разные определения «перенапряжения» в сети. Вот какое определение этого понятия дает Википедия:
Морской словарь определяет перенапряжение как увеличение напряжения в линиях электропередач и в электрических сетях до такого значения, которое может повредить изоляцию.
Согласно ГОСТ Р 54130-2010перенапряжением называется превышение наибольшего рабочего напряжения, которое устанавливается для данного типа электрического оборудования.
Российская энциклопедия по охране труда определяет перенапряжение как значительное напряжение проводника относительно земли, которое может значительно превосходить фазное напряжение в результате внутренних или атмосферных явлений
Характеристики перенапряжения в электрической сети
Перенапряжением в общем случае может считаться любое значительное превышение напряжения в сети, вызванное различными причинами. Перепады напряжения могут иметь различную амплитуду, продолжительность и периодичность.
К основным характеристикам перенапряжения относятся:
Типы перенапряжения в электрической сети
В общем случае по способу образования различают внутренние (или коммутационные) и внешние (грозовые или атмосферные) перенапряжения
Различают следующие основные типы перенапряжения в электрической сети:
Грозовые перенапряжения в сети
Прямое попадание разряда молнии в линию электрических передач может привести к появлению очень сильного перенапряжения. Значение перенапряжения в случае попадания молнии может достигать нескольких миллионов Вольт. Длительность такого перенапряжения, как правило, не превышает нескольких микросекунд. При появлении грозового перенапряжения изоляция электрических проводников и оборудования не может выдержать высокого напряжения.
Индуктивное электрическое перенапряжение в сети
От удара молнии в землю рядом с линией электропередач может возникнуть индуктивное перенапряжение. Индуктивное перенапряжение появляется вследствие резкого изменения электромагнитного поля. При этом значение перенапряжения может достигать 500 000 Вольт. Такое перенапряжение опасно для электрических приборов, подключенных к сети, электрических подстанций, силовых подстанций. Электрические импульсы индуктивного перенапряжения могут распространяться на значительные расстояния.
Квазистационарное перенапряжение в сети
Квазистационарные перенапряжения в сети могут продолжаться от нескольких секунд до нескольких минут. Такие перенапряжения опасны для оборудования, подключенного к сети.
Квазистационарные перенапряжения возникают по следующим причинам:
Коммутационные перенапряжения в сети
Коммутационные перенапряжения могут возникать в случае проведения переключений или коммутации оборудования в электрической сети. Как правило, такие эффекты наблюдаются при быстрых включениях или выключениях мощных электрических приборов и оборудования, имеющего большие индуктивные элементы, при резком включении или отключении оборудования с мощными конденсаторами или мощными электромагнитными катушками
Защита от перенапряжения в сети
Обязанности по защите электрических сетей от действия природных и техногенных факторов лежит на организациях, обслуживающих данные сети. Оборудование по молниезащите и защите от перепадов напряжения в сетях с высоким напряжением устанавливается на опорах и мачтах линий передач, на электрических подстанциях всех уровней. Оборудование для защиты сетей также устанавливается на подстанциях заводов и фабрик, силовых подстанциях питания сетей электротранспорта.
Для защиты электрооборудования дома и бытовых электрических приборов в частных домах и квартирах могут быть установлены локальные устройства для защиты от скачков и перепадов напряжения.
Компания «Бастион» производит линейку устройств защиты от скачков напряжения и перенапряжения. Подробнее об этих устройствах можно узнать в разделе «Защита от скачков напряжения».
Все устройства защиты по напряжению компании «Бастион» соответствуют требованиям российских и международных стандартов.
Устройства защиты от скачков напряжения и перенапряжения «Альбатрос» надежно будут защищать вашу сеть, электрическое оборудование и бытовые приборы от пагубного воздействия скачков напряжения и перенапряжения.
Коммутационные перенапряжения
Классификация внутренних перенапряжений
В зависимости от места приложения можно выделить различные типы перенапряжений. Наибольшее практическое значение имеют фазные перенапряжения. Они воздействуют на изоляцию токоведущих частей электрооборудования от земли или заземленных конструкций. К этой изоляции нормально приложено фазное напряжение. Однако в сетях с изолированной нейтралью следует учитывать, что в процессе поиска места замыкания на землю (длительностью от минут до нескольких часов) к фазной изоляции может быть приложено линейное напряжение.
Внутрифазные перенапряжения возникают между различными токоведущими элементами одной и той же фазы, например между соседними витками или катушками обмотки трансформатора, а также между нейтралью и землей.
Перенапряжения между контактами коммутирующих аппаратов возникают в процессе отключения участка сети или при несинхронной работе двух участков сети.
Внутренние перенапряжения возникают в электрических системах в результате коммутаций.
Коммутации могут быть оперативными(плановыми), например:
а) включение и отключение ненагруженных линий;
б) отключение ненагруженных трансформаторов и реакторов поперечной компенсации;
в) отключение конденсаторных батарей.
Однако чаще внутренние перенапряжения возникают при аварийных коммутациях в результате действия релейной защиты или противоаварийной автоматики.
К аварийным коммутациям можно отнести:
а) отключение выключателями короткого замыкания;
б) автоматическое повторное включение линий;
в) внезапный сброс нагрузки и др.
Внутренние перенапряжения обычно проявляются в виде колебаний. Всякая электрическая система обладает колебательными свойствами, однако в нормальном режиме работы эти колебательные свойства обычно не проявляются. Колебательные свойства электрической системы, могущие вызвать появление перенапряжений, проявляются при нарушении баланса между генерируемой и поглощаемой энергией. Причиной нарушения баланса может явиться внезапное отключение элементов, способных поглощать энергию (активной нагрузки, сосредоточенных и распределенных сопротивлений и проводимостей схемы).
Внутренние перенапряжения характеризуются: кратностью
, (1)
формой кривой перенапряжения, позволяющей определить воздействия на изоляцию и составом оборудования электрической сети, подверженного действия данного вида перенапряжения.
Ударный коэффициент перенапряжений: ,
коэффициент установившегося режима:Þ kпер = kуд kуст.
Перечисленные характеристики имеют большой статистический разброс, так как их значения зависят от большого числа факторов, в том числе имеющих случайный характер.
Амплитуда допустимых перенапряжений на изоляции высоковольтных электрических машин определяется по следующей формуле:
U=
U
,
(2)
где U— номинальное напряжение, U
— допустимое напряжение.
UU
,
(3 )
k— коэффициент кумулятивности.
Величины, числено характеризующие внутренние перенапряжения, оказываются зависимыми от ряда случайных обстоятельств: от схемы сети, ее режима, ее параметров, от наличия средств борьбы с перенапряжениями и эффективности этих средств, а также от некоторых других факторов. Поэтому количественные характеристики внутренних перенапряжений оказываются величинами случайными, требующими при их рассмотрении привлечении методов математической статистики.
Можно найти такие сочетания переходных процессов, которые дают перенапряжения очень высокой кратности. Однако если такое сочетание весьма маловероятно, то его обычно не принимают в расчет, считая, что в этом случае можно допустить перекрытие внешней изоляции или срабатывание защитного аппарата (вентильного разрядника, ограничителя перенапряжения) с его возможным разрушением. В то же время и в этих очень маловероятных случаях должна быть исключена возможность повреждения внутренней изоляции машин и аппаратов. Но не всякое наложение переходных процессов маловероятно. Следует реально считаться с такими процессами, которые являются следствием друг друга. Именно на такие процессы и следует ориентироваться при оценке возможной кратности внутренних перенапряжений и выборе средств их ограничения.
Допустимые кратности внутренних перенапряжений
U | 6,0 | 6,6 | 13,8 | 110-150 | 220-330 | |||||
U | 29,5 | 29,5 | 41,5 | 41,5 | ||||||
k | 7,5 | 7,1 | 6,2 | 6,0 | 6,0 | 5,2 | ||||
k | 4,3 | 4,1 | 3,6 | 3,5 | 3,5 | 3,0 | 3,5 | 3,0 | 2,5 | 2,1 |
Обобщение опыта эксплуатации для случаев повреждения оборудования из-за возникновения внутренних перенапряжений позволило В.С.Полякову сформулировать три условия, сочетание которых необходимо, чтобы возникали перенапряжения.
Разные виды внутренних перенапряжений отличаются друг от друга своей кратностью, формой, частотой повторяемости и длительностью воздействия на изоляцию. Вероятность возникновения того или иного вида перенапряжений зависит от состава сети, и по данным отечественных и зарубежных исследований, в сетях собственных нужд (СН) мощных электростанций и крупных промышленных предприятий, чаще всего возникновение перенапряжений связано с неполнофазными режимами.
Коммутационные перенапряжения в литературе часто называют перенапряжениями переходного режима. Они существуют сравнительно малое время, но по сравнению с грозовыми перенапряжениями в сотни раз больше.
Если прочная изоляция выдержала сильное кратковременное воздействие испытательного напряжения, то она выдержит и большую часть воздействующих коммутационных перенапряжений (координация изоляции).
Источником внутренних перенапряжений являются генераторы самой системы. Так как мощность генераторов нормирована, то и перенапряжения не могут иметь бесконечно большую величину.
Кратность перенапряжений:
составляет обычно от 2 до 3,5.
Любая система имеет индуктивные (L) и емкостные (C) элементы.
L: трансформаторы, генераторы, реакторы, синхронные компенсаторы, двигатели.
С: проводники (ЛЭП), емкость ошиновки подстанции, емкость всех изоляционных конструкций, специальные батареи конденсаторов, которые используются для улучшения качества электроэнергии.
В нормальном режиме в энергосистеме такого контура образоваться не может.
В колебательном контуре происходят волновые
Если условие резонанса не выполняются,
то резонансных перенапряжений не будет, а если выполняются, резонансные перенапряжения будут больше коммутационных. Условие R»0 выполняется только при отсутствии нагрузки.
Смф – междуфазная емкость. Смф имеет значения на порядок ниже, чем С.
Рассмотрим следующие виды перенапряжений:
1) Коммутационные перенапряжения при включении:
— ненагруженной ЛЭП (в этом случае потребитель не пострадает, но можно повредить коммутационное оборудование).
2) Коммутационные перенапряжения при отключении:
— ненагруженной ЛЭ (оставшаяся энергия распределяется между L и С и начинается волновой процесс);
— ненагруженных трансформаторов и реакторов (оставшаяся в аппарате энергия вызывает волновой процесс в обмотке).
3) Коммутационные перенапряжения при АПВ.
4) Дуговые перенапряжения (они существуют в сетях с изолированной нейтралью). Длительность дуговых перенапряжений соизмерима с длительностью перемежающейся дуги.
Перенапряжения при включении ненагруженной линии.
,
Угол коммутации на определенной частоте: .
На каждой частоте затухание происходит со своей характеристикой.
Если происходит КЗ и действует АПВ, на линии остается остаточный заряд. За время бестоковой паузы (∆ t) заряд разрядится не успевает и при включении имеет большую величину.
При АПВ и наличии остаточного тока напряжение на конце будет рассчитываться по следующей формуле:
Пока контакты выключателя не замкнуты, происходят стримерные разряды с частотой wk и только после замыкания устанавливается дуга с w = 50Гц.
U0 берется с учетом знака остаточного заряда на линии.
При увеличении паузы АПВ происходит уменьшение остаточного заряда и уменьшение уровня перенапряжения.
Dtапв, с | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | |
U0/Emax | в хорошую погоду | 1,1 | 0,9 | 0,8 | 0,7 | 0,65 |
в плохую погоду | 0,5 | 0,25 | 0,1 | 0,05 | 0,01 |
В плохую погоду перенапряжения меньше за счет быстрого стекания заряда по изоляторам.
Коэффициент внутренних перенапряжений
sk – среднеквадратичное отклонение распределение амплитуды.
Ударный коэффициент равен или больше 1.
Отключение короткого замыкания (К..З.)в цикле АПВ
Рассмотрим наиболее неблагоприятную с точки зрения развития событий ситуацию:
1) К.З. отключается Q2; 2) отключается Q1.
Напряжение в точке после размыкания контактов U (x)=U н (x) – DU (x).
D U (x) изменяется в точке после размыкания контактов; U н (l) = 0.
|
w1¹w, так как w – частота источника, а w1 первая гармоника собственных колебаний в колебательном контуре. w1 всегда больше w, так как * имеет большую величину, но не может быть бесконечно велика.
U
При оценке перенапряжений при 3-х фазном АПВ нужно учитывать следующие соображения.
1) Если на ЛЭП, на которой имеются электромагнитные трансформаторы напряжения и нет реакторов, на время паузы АПВ включаются низкоомные резисторы, ускоряющие стекание заряда с проводов ЛЭП, то значения и sуд при успешном АПВ те же, что и при оперативном включении ненагруженной ЛЭП.
= 1,61; sуд = 0,183
2) Если на ЛЭП отсутствуют средства по ускорению стекания заряда с неповрежденных фаз, то тогда мы можем условно считать, что начальное значение напряжения остаточного заряда статистически не зависит от паузы АПВ (∆ t). Мы считаем в этом случае, что начальное значение остаточного напряжения согласуется с нормальным законом распределения.
U0 = 0,75Uф s 0 = 0,16 = 1,69 s уд = var.
Для оценки перенапряжения при однофазном АПВ в электропередачи:
= 1,5 s уд = 0,12
Если линия длинная и имеется устройство поперечной компенсации, это приводит к перенапряжениям, возникающим на поврежденных фазах, как во время протекания тока к.з., так и после отключения к.з.
ЛЕКЦИЯ 12. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМА (РЕЗОНАНСНЫЕ)
Установившиеся перенапряжения имеют частоту, совпадающую с частотой сети. Эти перенапряжения в литературе называют резонансными. Их длительность может достигать несколько секунд. Иногда резонанс возникает на гармониках напряжения.
Бороться с резонансными перенапряжениями очень сложно, так как из-за их длительного воздействия выделяется большое количество энергии и не один защитный аппарат (в том числе ограничитель перенапряжений) не выдерживает этого.
На линиях 330 кВ и выше являются опасными перенапряжения за счет емкостного эффекта линии. Они возникают только в ненагруженных линиях в результате каких-то коммутаций. Такие перенапряжения ограничивают реакторами.
При изолированной нейтрали напряжение на здоровых фазах при перенапряжении увеличивается в раз (1,7), а при заземленной нейтрали в 1,4 раза.
В 60 годах стали развиваться линии высокого и сверхвысокого напряжения. Происходило становление единой энергетической системы. Проводились очень большие исследования работы этих линий.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет