Лекция 1: «Введение в курс».

Переход из одного исходного режима электрической системы ЭС в другой сопровождается переходным процессом. В силу физических свойств ЭС этот переходный процесс является единым по своей природе и должен рассчитываться, строго говоря, на основе общего математического описания. Однако в большинстве практических задач принимают, что переходный процесс состоит из ряда процессов, сменяющих друг друга и характеризующих изменение определенной группы параметров режима.

Переходный процесс в ЭС характеризуется совокупностью электромагнитных и механических изменений в системе. Благодаря довольно большой механической инерции вращающихся электрических машин начальная стадия переходного процесса характеризуется преимущественно электромагнитными изменениями. Эта стадия переходного процесса носит название электромагнитного. В последствии электромагнитный переходный процесс дополняется механическим переходным процессом. Эта стадия переходного процесса носит название электромеханического.

В настоящем курсе мы будем изучать электромагнитные переходные процессы в ЭС, т.е. такие процессы, при расчете которых допустимо не учитывать изменение частоты вращения роторов электрических машин. Электромеханические переходные процессы будут изучаться в следующем курсе.

Основные сведения об электромагнитных переходных процессах.

Из всего многообразия электромагнитных переходных процессов в ЭС наиболее распространенными являются процессы, вызванные:

1. включением и отключением двигателей и других приемников электрической энергии;

2. коротким замыканием в системе, а также отключением и повторным включением короткозамкнутой цепи;

3. возникновением местной несимметрии в системе;

4. несинхронным включением генератора в систему;

5. форсировкой и расфорсировкой возбуждения генераторов;

6. различного рода коммутациями в системе.

Коротким замыканием называется всякое не предусмотренное нормальными условиями работы замыкание между фазами, а в системах с эффективно заземленными нейтралями трансформаторов – также замыкание одной или нескольких фаз на землю.

Замыкание одной фазы на землю в системе с изолированной или компенсированной нейтралью называется простым замыканием. При этом виде повреждения прохождение тока обусловлено главным образом емкостью фаз относительно земли.

Обычно в месте замыкания образуется некоторое переходное сопротивление, состоящее из сопротивления возникшей электрической дуги и сопротивлений других элементов на пути тока между фазами или между фазой и землей. В ряде случаев переходные сопротивления могут быть столь малы, что ими практически можно пренебречь.

Различают следующие основные виды КЗ:

• трехфазное КЗ. Точка КЗ обозначается – К⁽³⁾;

• двухфазное КЗ ( междуфазное ) – К⁽²⁾;

• однофазное КЗ ( замыкание фазы на землю ) – К⁽¹⁾;

• двухфазное КЗ на землю – К^(1,1).

Осциллограммы токов при внезапном коротком замыкании.

а – при отсутствии автоматического регулирования возбуждения (АРВ);

б – при наличии АРВ;

На рисунке приведены типичные осциллограммы тока КЗ при отсутствии АРВ и при его наличии. В начальной стадии обе осциллограммы практичекси одинаковы. Это объясняется тем, что их характер определяется затуханием свободных токов, а нарастание тока возбуждения от действия АРВ благодаря магнитной инерции ещё очень мало. В дальнейшем, при отсутствии АРВ кривая переходит в синусоиду нового установившегося режима. При наличии АРВ амплитуда кривой тока, достигнув наименьшего значения, вновь возрастает, стремясь к установившемуся значению, которая больше чем при отсутствии АРВ.