Общая характеристика особых режимов

Условиями нормального режима работы трехфазной сети переменного тока являются симметрия параметров и отсутствие высших гармоник тока и напряжения. Однако при работе электрических систем встречаются режимы, не удовлетворяющие этим условиям. Примером этого может являться режим, возникающий при длительной работе ка­кой-либо линии с отключенным фазным проводом. Другим примером служит сеть, значительную часть нагрузки которой определяют выпрямительные установки. В первом случае оказывается существенно нарушенной симметрия параметров режима, во втором могут быть искажены синусоиды токов и напряжений в сети. Такие режимы называют особыми.

Несимметричные режимы в электрических сетях могут являться следствием различия либо сопротивлений в цепях отдельных фаз, либо заданных фазных токов нагрузки. Первый случай имеет место в неполнофазных режимах, а также при сооружении линий без транспозиции, с непол­ным или удлиненным циклом транспозиции. Длительные неполнофазные режимы осуществляются для повышения надежности электроснабжения и уменьшения ущерба от недоотпуска энергии в тех случаях, когда недоотпуск вы­зван повреждением одной или двух фаз сети. Использова­ние удлиненных циклов транспозиции позволяет также по­высить надежность работы электрической сети. Объясняет­ся это тем, что значительная часть из общего числа аварий на воздушных линиях (ВЛ) связана с повреждениями на транспозиционных опорах, поэтому осуществление транс­позиции в ограниченном числе точек линии снижает коли­чество аварийных выходов линии из работы.

Различие по фазам нагрузочных токов вызывается ли­бо Однофазной нагрузкой, либо специфическими особенно­стями эксплуатационных режимов некоторых трехфазных потребителей (например, дуговых печей).

Искажение симметрии отрицательно сказывается на ра­бочих и технико-экономических характеристиках генерато­ров и потребителей электроэнергии. Это обстоятельство требует ограничения степени несимметрии, которая рас­сматривается ГОСТ 13109-87 как один из показателей нор­мируемого качества электроэнергии. Поэтому допустимость того или иного несимметричного режима должна прове- ряться соответствующими расчетами. В тех случаях, когда степень несимметрии принимает недопустимо большие значения, проводятся специальные мероприятия, позволяющие уменьшить несимметрию токов и напряжений. Одним из них является отключение элемента сети, являющегося ис­точником появления несимметрии. Второе мероприятие за­ключается в сооружении резервных линий или установке резервных групп трансформаторов. Степень несимметрии может быть снижена также при уменьшении нагрузки сети, содержащей несимметричные элементы. В этом можно убе­диться, рассмотрев схему тупиковой линии (рис. 11.1). Очевидно, что независимо от того, чем вызвана несиммет­рия режима — различием сопротивлений Z_а, Z_bи Z_c или не­симметрией нагрузки, уменьшение токов нагрузки в преде­ле до нуля (I_н→ 0) должно приближать значение напряже­ния в конце линии к значению напряжения в ее начале. Рассматривая последнее как симметричное, можно прийти к выводу о снижении степени несимметрии при уменьше­нии нагрузки. Такое мероприятие может быть связано с определенным народнохозяйственным ущербом, если сни­жение нагрузки требует отключения части потребителей. Еще одним мероприятием является применение устройств, способных оказать симметрирующее воздействие на пара­метры режима сети. К числу таких устройств относятся ба­тареи конденсаторов и некоторые типы статических регули­руемых источников реактивной мощности (ИРМ).

Особые режимы, связанные с появлением высших гар­моник тока и напряжения в электрической сети, приводят к искажению синусоид тока и напряжения. ГОСТ 13109—87 определяет предельно допустимое искажение синусоиды. Поэтому требуется оценка допустимости такого режима.

Оценка должна быть выполнена как по признаку соответ­ствия действующего значения всех высших гармоник нор­мируемому предельному значению, так и по условиям возможности возникновения

Рис. 11.1. Тупиковая линия:

резонансных явлений и перегруз­ки конденсаторных батарей.