Файл: Техника высоких напряжений учеб. пособие.pdf

Максимальные перенапряжения относительно земли на изоляции

.линии t/lmax в конце двухцепного участка и на контактах выклю­ чателя UBmax при этом могут быть оценены по приближенным фор­ мулам:

где Муд—ударный коэффициент с учетом распределения напряжения

вконце двухцепного участка тивлений (порядка 200 ом).

Более перспективной мерой борьбы с перенапряжениями является принуди­ тельный поджиг разрядника ШР, обеспе­ чивающий шунтирование батареи при любых разрывах электропередачи неза­ висимо от того, достигает ли напряжение на батарее уставки разрядника или

нет. В этом случае начальное напряжение на батарее UCo при всех разрывах электропередачи будет равно нулю, а перенапряжения не •будут отличаться от перенапряжений, возникающих при отключении коротких замыканий в некомпенсированных электропередачах.

§13.7. ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ В НАСТРОЕННЫХ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧАХ

б.Физическая картина явления

Вполуволновой и настроенной на полуволну электропередачах возникают специфические перенапряжения при коротких замыканиях на линии или в примыкающих системах, а также при динамических переходах, сопровождающихся качаниями систем, связанных такими

340

электропередачами. Эти перенапряжения обусловлены емкостным эф­ фектом длинных линий, приводящим к условиям, приближающимся к полуволновому резонансу (см. § 12,2 д).

Динамические переходы от одного установившегося режима ра­ боты к другому возникают при внезапном изменении схемы или па­ раметров системы. В электрических системах, связанных полуволно­ вой электропередачей, динамические переходы, как правило, не при­ водят к нарушению устойчивости их параллельной работы. Однако возникающие в процессе качаний перенапряжения могут достигать высоких значений, особенно при больших отклонениях угла б между векторами э. д. с. эквивалентных генераторов систем от значения этого угла в нормальном режиме 6И,

б. Резонансные перенапряжения при коротких замыканиях

Высокие кратности перенапряжений могут возникнуть при корот­ ких замыканиях как на длинной линии, так и в системах, примыкаю­ щих к линии. Например, для схемы, показанной на рис. 13.35, а,

чала короны Un= 1,13 Ui)m). Из рис. 13.35, б

следует, что даже' при учете коронирования проводов перенапряже­ ния (£/П1ах « 3,5 UфЯ!) значительно превышают допустимый для даль­ них электропередач уровень.

Из формулы (13.97) следует, что уменьшение кратности резо­ нансных перенапряжений при внешних коротких замыканиях в сис­ теме (за пределами полуволновой электропередачи) может быть достигнуто путем включения дополнительных реактивностей хр (рис.

341

13.36,а) по концам линии электропередачи, увеличивающих эквивалент­ ную волновую длину электропередачи до точки короткого замыкания:

К = ^ + а 2Э+ а 1з > я _ [ос2э = arctg (а'2э/ ш ) , а"\э = arctg (.Vi3 w)].

Ha рис. 13,36, б приведена зависимость максимальных перенап­ ряжений на линии от величины otp = arctg (д: /до) для электропере­ дачи с параметрами, принятыми для построения кривых рис. 13.35, б,

и аірез=20°, что отвечает резонансным условиям для л; = 0 . Из

и0-составляющих. Поэтому реактивности хр, число, характеристики

иместа расположения разрядников должны быть выбраны так, чтобы перенапряжения были ограничены до безопасной для изоляции вели­ чины при всех возможных резонансных коротких замыканиях.

в. Перенапряжения при качаниях

Распределение напряжения на линии при некотором значении угла 8 между э. д. с. эквивалентных генераторов систем, примыкающих к линии, может быть согласно (10.74) при использовании принципа на­ ложения представлено в виде

342

ГЛАВА ХІУ. ГРОЗОВЫЕ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИЯ И ГРОЗОЗАЩИТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

§14.1. РАЗРЯД МОЛНИИ КАК ИСТОЧНИК ГРОЗОВЫХ ПЕРЕНАПРЯЖЕНИИ

а. Краткие сведения о грозе

Молнии представляют собой большую опасность для электрических сетей: линии электропередачи благодаря своей протяженности часто поражаются ударами молнии, что приводит к перекрытиям изоляции и аварийным отключениям линий. Возникающие при этом электромаг­ нитные волны со скоростью, близкой к скорости света, распространя­

343