37.Дуговые замыкания на землю линий электропередач.

Схема с изолированной нейтралью ; с эффективно заземленной нейтралью; схема с феррорезонансной заземленной нейтралью.

В нейтраль устанавливаются дугагасительная катушка либо малоиндуктивные бетэловые резисторы ( бетоно-электро-технические ).

Ёмкостный ток КЗ компенсируется и через место замыкания проходит малый емкостный либо индуктивный ток. Для эффективно заземленных нейтралей напряжение не будет превышать:

U ≤ (1,2-1,4) U_НОМ

Для изолированной нейтрали: I₀= 3C₀U_Ф

Гашению открытой дуги способствует ее удлинение за счет динамических усилий и потоков воздуха. Гашение закрытых дуг происходит за счет выделения и ионизированных газов.

Катушка настраивается в резонанс на суммарную емкость в сети, при этом должно выполняться условие :

- частота собственных колебаний.

Схема для определения постоянного тока замыкания на землю.

Катушка Компенсирует ток до остаточного значения:

- Ток замыкания на землю без катушки.

Вводят отношение :

К- настройка катушки.

V=1-K= 1- , где V- растройка точной компенсации.

Остаточный ток в дуге будет равен:

При полном резонансе V=0, I_C=I_L ⇨I_ОСТ=I_a

Через дугу проходит активный ток. Гашение дуги произойдет при прохождении остаточного тока через ноль.

На практике катушка настраивается с перекомпенсацией. Недокомпенсация недопустима из-за больших перекосов фазных напряжений.

Схема гарения дуги в воздухе

Основным фактором самопроизвольных угасаний дуги является длина.

- это длина дуги при которой она безусловно гаснет при данной величине тока.

в 4 раза.(1)

Горизонтальная дуга гаснет легче дуги между вертикальными электродами.

При увеличении длины дуги увеличивается отвод в виде тепло- и свето- потоков.Дуга гаснет когда отводимая энергия будет больше подводимой.

- это ток который устанавливается в момент баланса энергии.

Средняя напряженность поля в столбе дуги : Е_СР=U/ l_КР .

Критическая длина зависит от сопротивления цепи.

38.Ограничение внутренних перенапряжений.

1) Схемные мероприятия

2) Ограничение амплитуд установившихся напряжений

3) Ограничение перенапряжений только переходного процесса

4) ограничение длительности

Для первого

Это установка пониженных коэффициентов трансформации; ограничение числа работающих генераторов; использование ШР и СН; вынос измерительных ТН на линию.

Применение схем без выключателей на стороне ВН, применяется схема без инерционного включения реактора.

Для второго

Вынос ТН на линию. Ограничивает вероятность повторных зажиганий при отключении ненагруженных линий.

Эффект ТН на быстром саморазряде линии через активное сопротивление обмоток . Это возможно при отсутствии реакторов на линии. Применение схем без выключателей на стороне ВН исключает режимы с разомкнутой на конце линии, т.к. нагрузка отключается на стороне ВН и СН.

В конце линии остается включенным ненагруженный трансформатор.

Именно нелинейная характеристика трансформатора ограничивает повышение напряжения основной гармоники 50 Гц.

Недостаток: При перенапряжениях от высших гармоник возможно повреждение трансформатора. Поэтому данный способ используется для

U ≤ 330 кВ.

Для третьего

Применяют 2 способа защиты от коммутационных перенапряжений:

А) Применение вентильных разрядников с повышенной пропускной способностью

Б) Применение специальных выключателей:

• Управление моментов включения при минимальной разности потенциалов на контактах выключателя

• Применение выключателя 2-х ступенчатого действия с шунтирующими резисторами

При включении замыкаются сначала вспомогательные контакты 2, т.е. в цепь включается R_Ш. Затем с выдержкой времени замыкаются главные контакты 1. При отключении порядок обратный.

Из-за наличия R_Ш полный рабочий ток не проходит через контакты 2. Поэтому они выполняются облегченными.

Недостаток: В отключенном положении на главные контакты 1 прикладывается полная разность напряжений между источником и объектом.

Плюс ШР: Демпфирование свободных колебаний; уменьшение остаточного заряда на линии при отключении ненагруженной линии.

Если линия включается к источнику через активное сопротивление резистора которое равно волновому сопротивлению линии

R_Ш=Z_C=

то колебательный процесс отсутствует из-за отсутствия отражений волн от начала линии.

R_Ш=Z_C – условие о периодичности системы. R_Ш=200-400 волн.

При отключении ненагруженной линии с помощью R_Ш достигается снижение востанавливающегося напряжения на главных контактах.