Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ существующих способов и систем токоограничения 12
1.1 Методы и средства ограничения токов короткого замыкания . 12
1.1.1 Постановка задачи 12
1.1.2 Классификация методов и средств ограничения токов короткого замыкания 15
1.1.3 Схемные решения 17
1.1.4 Деление сети 21
1.1.5 Общие требования к токоограничивающим устройствам 25
1.1.6 Токоограничивающие реакторы 27
1.1.7 Трансформаторы и автотрансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения 40
1.1.8 Токоограничивающие коммутационные аппараты 43
1.1.9 Токоограничивающие устройства резонансного типа 45
1.1.10 Управляемые токоограничивающие устройства сериесного или шунтового типа 48
1.1.11 Токоограничивающие устройства со сверхпроводниками 51
1.1.12 Вставки постоянного тока и переменного тока непромышленной частоты 53
1.1.13 Ограничение токов короткого замыкания на землю 56
1.2 Токоограничение в системах промышленного электроснабжения . 59
1.2.1 Выбор метода токоограничения 59
1.3 Выводы 68
ГЛАВА 2. Разработка математических моделей элементов и системы электроснабжения для анализа токоограничения 69
2.1 Общие положения 69
2.2 Математическая модель явнополюсного синхронного двигателя в фазной системе координат 73
2.3 Математическое моделирование явнополюсного синхронного двигателя при внутренних нарушениях симметрии 83
2.3.1 Витковое замыкание 84
2.3.2 Междуфазное замыкание (двухфазное) в обмотке статора . 91
2.3.3 Двухфазное замыкание на нейтраль 100
2.3.4 Трехфазное замыкание в обмотке статора 103
2.4 Обобщенная математическая модель явнополюсного синхронного двигателя 113
2.5 Определение параметров модели явнополюсного синхронного двигателя 131
2.6 Формирование уравнений состояния для системы промышленного электроснабжения в фазной системе координат 134
2.7 Выводы 144
ГЛАВА 3. Тиристорное токоограничивающее устройство для систем электроснабжения 145
3.1 Введение 145
3.2 Принцип действия бесконтактного токоограничивающего устройства 147
3.3 Принцип действия блока прогнозирования ударного тока 150
3.4 Принцип действия органа контроля режима системы 160
3.5 Принцип действия блока получения амплитудного значения 163
3.6 Выводы 175
ГЛАВА 4. Моделирование работы тоу при различных режимах 176
4.1 Моделирование работы ТОУ при внешнем коротком замыкании 176
4.2 Моделирование работы ТОУ при внутреннем коротком замыкании 198
4.3 Исследование влияния параметров ТОУ и точки короткого замыкания в кабеле на величины и соотношение токов при внутреннем коротком замыкании 220
4.4 Выводы 227
Заключение 229
Список используемой литературы
- Классификация методов и средств ограничения токов короткого замыкания
- Математическая модель явнополюсного синхронного двигателя в фазной системе координат
- Принцип действия блока прогнозирования ударного тока
- Моделирование работы ТОУ при внутреннем коротком замыкании
Введение к работе
Рост уровней токов короткого замыкания предъявляет повышенные требования в отношении электродинамической и термической стойкости элементов электротехнических устройств энергосистем, а также коммутационной способности электрических аппаратов. В последние годы стали весьма актуальными вопросы воздействия токов короткого замыкания не только на жесткие шины, кабели и электрические аппараты, но и на генераторы, силовые трансформаторы, а также гибкие проводники распределительных устройств. Рост уровней токов короткого замыкания является одной из основных причин снижения эксплуатационной надежности силовых трансформаторов и мощных электрических машин переменного тока.
В настоящее время вопросы повышения надежности и качества электроснабжения являются одними из важнейших направлений в развитии электроэнергетики. Для успешного решения этих задач особое внимание необходимо уделить проблемам разработки и создания высоко надежных многомашинных систем промышленного электроснабжения с крупными синхронными двигателями.
Очевидно, что наибольшее ограничение воздействия тока короткого замыкания достигается при использовании безынерционных токоограничиваю-ших коммутационных аппаратов с использованием высоковольтной бесконтактной коммутационно-регулирующей аппаратуры (БКРА).
Для систем электроснабжения промышленных объектов особо важное значение имеет создание высоковольтной БКРА переменного напряжения 6-10 кВ, так как на этой ступени напряжения включены многочисленные ответственные потребители и, прежде всего, мощная синхронная двигательная нагрузка. Наиболее подходят для этой цели управляемые токоограничиваю-
щие устройства сериесного или шунтового типа, реализованные с использованием БКРА. Указанная аппаратура в сочетании с аппаратурой традиционного электромеханического исполнения позволяет решить многочисленные проблемы электроснабжения промышленных объектов, поднять технический уровень современных систем электроснабжения на качественно новую ступень. Бестоковая коммутация, синхронное управление, высокое быстродействие и практически неограниченный ресурс, токоограничение открывают принципиально новые возможности в технике электроснабжения.
Разработка общей теории переходных процессов в машинах переменного тока [1] - [5], в создание и развитие которой внесли большой вклад ученые Горев А.А., Парк Р., Важнов А.И., Копылов И.П., Трещев И.И. и др. позволила практически подойти к обоснованию аварийных режимов работы.
Однако, в современной теории переходных процессов рассматриваются идеализированные синхронные двигатели без вытеснения тока в роторе, моделирование осуществляется в системе координат d-q, что вызывает появление больших погрешностей при расчетах аварийных режимов работы.
Большое значение для повышения надежности работы систем промышленного электроснабжения в переходных режимах имеет совершенствование устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики, что представляет собой сложную задачу вследствие сложности переходных электромагнитных и электромеханических процессов. Это затрудняет выбор информационных признаков, позволяющих распознавать режимы и существенно повысить быстродействие указанных устройств. Кроме того, для более точного моделирования работы устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики необходимо рассматривать их работу совместно с силовой частью систем электроснабжения.
Особо важная роль для уменьшения материального ущерба, связанного с воздействием токов короткого замыкания в многомашинных системах промышленного электроснабжения, отводится системам токоограничения с применением современной элементной базы.
Выполнение предъявляемых требований при создании более совершенных устройств токограничения с применением современной элементной базы вызывает необходимость разработки новых алгоритмов и принципов построения таких устройств, которые обеспечивали бы повышение надежности работы многомашинных систем электроснабжения.
Целью работы является разработка системы токоограничения при коротких замыканиях в многомашинных системах промышленного электроснабжения, содержащих явнополюсные синхронные двигатели, методов и алгоритмов анализа динамических режимов работы многомашинных систем электроснабжения совместно с системой токоограничения,
В связи с этим решены следующие задачи:
проведен анализ существующих методов и средств ограничения токов короткого замыкания, а также схемных решений и принципов их работы;
разработана математическая модель явнополюсного синхронного двигателя в фазной системе координат для анализа режимов, вызванных различными видами коротких замыканий;
получены уравнения состояния для электрической системы с явнопо-люсными синхронными двигателями в фазной системе координат;
получены аналитические выражения прогнозируемого значения ударного тока, которые позволяют определить характер изменения тока и приблизительную величину ударного тока до его наступления;
предложен принцип построения структуры блока прогнозирования ударного тока, реализующий полученные аналитические выражения и имею-
щий достаточное быстродействие для успешного ограничения ударных токов коротких замыканий в многомашинных системах промышленного электроснабжения;
разработан принцип построения структуры органа контроля режима системы, учитывающий значительные изменения фазовых соотношений между током и напряжением при коротком замыкании;
разработан принцип построения структуры быстродействующей системы токоограничения при коротких замыканиях в многомашинных системах промышленного электроснабжения;
произведена оценка эффективности работы системы электроснабжения с явнополюсными синхронными двигателями совместно с предложенной системой токоограничения в переходных режимах.
Методика исследования. При решении поставленных задач использовались обобщенная теория электрических машин переменного тока и методы их математического моделирования на ЭВМ, теория решения систем дифференциальных уравнений с периодическими коэффициентами, теория электрических цепей и систем.
Научная новизна работы заключается в следующем:
Разработана математическая модель явнополюсного синхронного двигателя с применением фазной системы координат для моделирования различных динамических режимов.
Получены аналитические выражения прогнозируемого значения ударного тока, которые позволяют определить характер изменения тока и приблизительную величину ударного тока до его наступления.
Предложен принцип построения структуры блока прогнозирования ударного тока, реализующий полученные аналитические выражения и имеющий достаточное быстродействие для успешного ограничения ударных
токов коротких замыканий в многомашинных системах промышленного электроснабжения.
Разработан принцип построения структуры органа контроля режима системы, учитывающий значительные изменения фазовых соотношений между током и напряжением во время короткого замыкания.
Предложены основы построения структуры быстродействующей системы токоограничения при коротких замыканиях в многомашинных системах промышленного электроснабжения.
Автор выносит на защиту:
Математическую модель явнополюсного синхронного двигателя в фазной системе координат.
Математическую модель системы электроснабжения, содержащей синхронные двигатели, в фазной системе координат.
Теоретические основы формирования и решения уравнений состояния для системы электроснабжения с синхронными двигателями.
Структуру быстродействующей системы токоограничения при коротких замыканиях в многомашинных системах промышленного электроснабжения.
Результаты исследований работы системы электроснабжения с явнопо-люсными синхронными двигателями совместно с предложенной системой токоограничения в переходных режимах.
Практическая ценность работы заключается в следующем:
Разработана методика и алгоритмы формирования математических моделей явнополюсных синхронных двигателей и систем электроснабжения с такими двигателями в фазной системе координат.
Разработана методика анализа режимов работы многомашинных систем промышленного электроснабжения, содержащих синхронные двигатели.
3. Предложена структура быстродействующей системы токоограничения
при коротких замыканиях в многомашинных системах промышленного
электро сн абжения.
Исследования по теме диссертации проводились в соответствии с планом научно-исследовательских работ кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» Кубанского государственного технологического университета. Результаты диссертационной работы внедрены в ДАО «Электрогаз», г Краснодар и в учебном процессе кафедры ЭПП КубГТУ по курсам «Переходные процессы в системах электроснабжения» и «Релейная защита и автоматика в системах электроснабжения».
Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на заседаниях научных семинаров кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий» Кубанского государственного технологического университета, на региональной научно-практической конференции «Повышение эффективности электротехнических комплексов и энергетических систем» (Краснодар, 1998 г.), на второй региональной научно-практической конференции молодых ученых «Научное обеспечение агропромышленного комплекса» (Краснодар, 2000 г.), на научной конференции Кубанского государственного аграрного университета «Научные итоги 2000 года» (Краснодар, 2001 г.), на научной конференции «Энергосберегающие технологии и процессы в АПК» (Краснодар, 2001 г.), на второй межвузовской научной конференции «Электромеханические преобразователи энергии» (Краснодар, 2003 г.), на IEEE Bologna PowerTech (Болонья, Италия, 2003 г.).
Публикации. По результатам диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка использованной литературы. Работа содер-
*
жит 241 страниц, 109 рисунков. Библиография состоит из 84 наименований источников.
Классификация методов и средств ограничения токов короткого замыкания
Для ограничения токов короткого замыкания на электростанциях и в сетях энергосистем используются [6]: метод оптимизации структуры и параметров сети (схемные решения); метод стационарного или автоматического деления сети; применение токоограничивающих устройств; оптимизация режима заземления нейтралей электрических сетей. В качестве средств ограничения токов короткого замыкания соответственно используются или могут быть использованы: устройства автоматического деления сети; токоограничивающие реакторы (неуправляемые и управляемые, с линейной или с нелинейной характеристикой); трансформаторы и автотрансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения; трансформаторы с повышенным напряжением короткого замыкания; безынерционные токоограничивающие устройства различного типа: - резонансные; - управляемые токоограничивающие устройства сериесного типа; - управляемые токоограничивающие устройства шунтового типа; - со сверхпроводящими элементами; токоограничивающие коммутационные аппараты; токоограничивающие резисторы; вставки постоянного тока; вставки переменного тока непромышленной частоты; автотрансформаторы, нормально выполненные без третичной обмотки, соединенной в треугольник; разземление нейтралей части трансформаторов; заземление нейтралей части трансформаторов н автотрансформаторов через реакторы, резисторы или иные токоограничивающие устройства; замена на связях распредустройств различного напряжения автотрансформаторов трансформаторами; автоматическое размыкание в аварийных режимах третичных обмоток автотрансформаторов.
В зависимости от местных условий, требуемой степени ограничения токов при различных видах короткого замыкания, а также от технико-экономических показателей для ограничения токов короткого замыкания в конкретных электроустановках или в конкретных сетях энергосистемы необходимы различные средства токоограничения или их комбинации, дающие наибольший технико-экономический эффект.
В настоящее время в отечественных энергосистемах для ограничения токов короткого замыкания используются: стационарное и автоматическое деление сети, токоограничивающие реакторы, трансформаторы с расщепленной обмоткой низшего напряжения, а также разземление нейтралей части силовых трансформаторов. Другие методы и средства ограничения токов короткого замыкания находятся в стадии исследований и проектной проработки.
Схемные решения принимаются, как правило, на стадии проектирования схем развития энергосистем, а также при проектировании мощных электростанций и схем развития сетей повышенного напряжения. Они предусматривают изменение степени связи или жесткости электрических связей между сетями. Схемные решения состоят в выборе оптимальных (при поставленных условиях и ограничениях) схем выдачи мощности электростанций, структуры и параметров элементов сетей энергосистем. Они включают в себя также ре шение вопроса об укрупнении или разукрупнении мощностей электростанций и подстанций.
При схеме, показанной на рисунке 1.2, а, характерной для электростанций типа ТЭЦ с генераторами мощностью 30-100 МВт, возникали значительные трудности с ограничением токов короткого замыкания в сетях низшего и среднего напряжения. При схеме, показанной на рисунке 1.2, б, характерной для блочных электростанций с генераторами мощностью 100-300 МВт, наибольший рост уровней токов короткого замыкания наблюдается в сети среднего напряжения, меньший в сети высшего напряжения; в сети же низшего напряжения уровень токов короткого замыкания стабилизируется. При схеме, приведенной на рисунке 1.2, в, характерной для блочных электростанций с генераторами мощностью 500-1200 МВт, наибольший рост уровней токов короткого замыкания наблюдается в сети высшего напряжения (500-750 кВ), меньший — в сети среднего напряжения и еще меньший — в сети низшего напряжения. Таким образом, изменение схемы выдачи мощности электростанций приводит к изменению темпа роста уровней токов короткого замыкания в сетях различного напряжения энергосистем. При этом в сетях более низкого напряжения могут быть образованы регионы со стабильным максимальным уровнем токов короткого замыкания.
Эффективным схемным решением, ограничивающим рост уровней токов короткого замыкания, является оптимизация структуры сети. Для каждой структуры с учетом параметров элементов сети при прочих равных условиях (площадь электроснабжения, суммарная нагрузка, подключенная мощность генерирующих источников) характерны величина максимального уровня токов короткого замыкания, кривая распределения уровней токов короткого замыкания по узлам сети и темп роста уровней токов короткого замыкания при развитии сети.
Математическая модель явнополюсного синхронного двигателя в фазной системе координат
Существует большое количество подробных, глубоко проработанных моделей элементов системы электроснабжения, таких как генераторы, синхронные и асинхронные двигатели, трансформаторы, линии электропередачи и т.д. Они позволяют с высокой точностью и большой степенью детализации изучать поведение этих отдельных элементов в широком спектре нормальных и переходных режимов [20] - [24]. Однако целью разработки таких моделей, как правило, является задача глубокого изучения именно отдельных элементов системы промышленного электроснабжения. При создании же модели системы промышленного электроснабжения, имеющей в своем составе большое количество таких элементов, мы сталкиваемся с большими, порой неразре 70 шимыми вычислительными проблемами. Проблемы эти определяются целым рядом причин, из которых можно выделить две основных.
Первая из этих проблем связана именно с детальным, подробным характером математических моделей отдельных элементов систем электроснабжения. Так в ряде работ [25] - [26] показано, что с увеличением сложности, а вообще-то говоря и точности (что не всегда имеет однозначную связь), резко увеличивается жесткость системы дифференциальных уравнений, описывающих такую модель. Данное обстоятельство не является непреодолимым препятствием при рассмотрении поведения отдельного элемента системы электроснабжения, а лишь вынуждает нас применять специальные алгоритмы решения таких систем дифференциальных уравнений, которые довольно хорошо разработаны математиками. Однако даже использование специальных методов решения, наиболее широко используется в этом случае метод Гира [27] - [42], сопровождается рядом негативных явлений. Наиболее легким из них является значительное увеличение времени расчета, но при дальнейшем увеличении сложности модели может наступить нарушение численной устойчивости и невозможность получения достоверных результатов.
Вторая — связана с необходимостью получения математической модели системы промышленного электроснабжения в целом. Такая модель должна объединять большое количество разнородных элементов. Это, в случае учета моделей отдельных элементов наиболее точными и детальными моделями, приводит к резкому увеличению размерности системы дифференциальных уравнений, описывающими динамику систем электроснабжения. Кроме того численная устойчивость подобных систем дифференциальных уравнений крайне низка, что не позволяет устойчиво получать надежные и достоверные результаты. Необходимо отметить, что математическое моделирование систем промышленного электроснабжения невозможно без применения ЭВМ. В связи с этим, возникает также задача разработки таких алгоритмов автоматического формирования уравнений, описывающих поведение систем электроснабжения, для которых возможно непосредственное применение численных методов решения. Большинство известных методов интегрирования разработано применительно к системам дифференциальных уравнений в форме Коши. Поэтому система дифференциальных уравнений для электрических сетей наиболее удобно представляется в виде уравнений состояния [43, 44, 45]. Однако, машинное формирование уравнений состояния является сложной задачей. Возникает проблема разработки таких алгоритмов формирования уравнений состояния, которые бы позволяли формализовано и просто получить эти уравнения исходя из однолинейной схемы электрической сети с учетом точных моделей отдельных элементов.
На основании вышеизложенного можно констатировать, что актуальной является разработка моделей элементов системы промышленного электроснабжения, которые наряду с высокой точностью позволяли бы получать численно устойчивые системы дифференциальных уравнений. Структура таких математических моделей элементов систем электроснабжения вместе с исходной однолинейной схемой должна также позволять найти характерные закономерности построения матриц, которые связаны с формированием уравнения состояния.
Очень широко в системах промышленного электроснабжения используются электрические машины переменного тока. Это асинхронные и синхронные двигатели, а также синхронные компенсаторы. Наличие элементов систем промышленного электроснабжения с вращающимися магнитосвязанными контурами неизбежно ставит перед нами проблему выбора системы координат, в которой наиболее удобно осуществлять моделирование динамических режимов как отдельных элементов, так и всей системы электроснабжения в целом. В начале 20-го века ответ на этот вопрос был сформулирован в работах Парка [46] и Горева [1]. Для того, чтобы избавиться от периодичности коэффициентов системы дифференциальных уравнений ими был предложен переход к осям координат dq, вращающимся синхронно с ротором. Одновременно, часто используемый обобщенный вектор позволяет снизить и количество дифференциальных уравнений. Такой подход широко используется и доказал свою эффективность в случае моделирования симметричных переходных режимов [47] - [49]. Однако использование его невозможно при моделировании части несимметричных динамических режимов, например, таких как витковые короткие замыкания в электрических машинах переменного тока. В этом случае математическое моделирование целесообразно осуществлять в фазной системе координат [50].
Одновременное рассмотрение различных переходных режимов, как симметричных, так и несимметричных, делает актуальной разработку универсальных математических моделей элементов системы электроснабжения, удовлетворяющих всем вышеизложенным требованиям.
Научная школа под руководством Б.А. Коробейникова ведет разработку подобных моделей системы промышленного электроснабжения. В данной работе предлагается математическая модель явнополюсного синхронного двигателя как элемента системы электроснабжения.
Принцип действия блока прогнозирования ударного тока
В общем виде дифференциальное уравнение, описывающее переходный процесс при возникновении короткого замыкания, может быть представлено как: u{t) = i(t)-Rk + Lk- $-, (3.1) где u(t) — напряжение источника ЭДС (напряжение на шинах системы), г (і) — ток короткого замыкания от системы, Rb — эквивалентное активное сопротивление от источника ЭДС до точки короткого замыкания, L — эквивалентная индуктивность от источника ЭДС до точки короткого замыкания. Решение этого дифференциального уравнения имеет вид: i(t) = Inm sm(ut + а (fk) + iaO e t/lk (3.2) где Inm — амплитудное значение периодической составляющей тока короткого замыкания, гао — начальное значение апериодической составляющей тока короткого замыкания, рк — угол сдвига тока короткого замыкания по отношению к напряжению источника, а — фаза включения на короткое замыкание (характеризует момент возникновения короткого замыкания), Tfc — постоянная времени цепи короткого замыкания, равная отношению эквивалентной индуктивности к эквивалентному сопротивлению цепи короткого замыкания.
Периодическая составляющая тока короткого замыкания является принужденным током с постоянной амплитудой. Апериодическая составляющая тока представляет собой затухающий по экспоненте свободный ток. Начальное значение этой составляющей определяется из начальных условий, то есть: «О = їпО + о0і (3.3) где inQ — начальное значение периодической составляющей, го — начальное значение полного тока. С другой стороны начальное значение полного тока определяется также из величины тока предыдущего режима: i0 = Im-sin(a -(р), (3.4) где if — угол сдвига тока предыдущего режима по отношению к напряжению источника. Выражая из (3.3) начальное значение апериодической составляющей с учетом (3.4), получаем:
В зависимости от фазы включения начальное значение апериодической составляющей тока короткого замыкания может изменяться от возможной наибольшей величины до нуля. Чем больше апериодическая составляющая тока, тем больше смещение кривой полного тока относительно оси времени. Эту составляющую можно рассматривать как криволинейную ось симметрии кривой полного тока. Наибольшее значение апериодической составляющей тока короткого замыкания определяется не только фазой включения, но также предшествующим режимом цепи. Так, например, при отсутствии предшествующего тока в данной цепи величина начального значения апериодической составляющей может достигать амплитуды периодической составляющей, если в момент короткого замыкания эта составляющая проходит через свой положительный или отрицательный максимум. При расчете переходных процессов при возникновении коротких замыканий данный случай принимается за расчетный.
Важно отметить, что фаза включения, при которой возникает наибольшее значение апериодической составляющей, еще не предопределяет того, что именно при ней будет максимум мгновенного значения полного тока. Действительно, из (3.2) и (3.5) при отсутствии предшествующего тока следует, что полный ток в цепи короткого замыкания является функцией двух независимых переменных: времени t и фазы включения и выражается уравнением:
Из рисунка следует, что наибольшая погрешность в прогнозировании периодической составляющей ударного тока возникает при времени срабатывания блока, равному четверти периода тока промышленной частоты. При времени срабатывания блока, близком к нулю, и при времени, близком к половине периода тока промышленной частоты, погрешность, напротив, близка к нулю. При увеличении постоянных времени погрешность также уменьшается. На рисунке 3.6 приведено семейство кривых погрешностей прогнозирования апериодических составляющих ударного тока <5„ для различных значений постоянных времени цепи короткого замыкания в зависимости от времени срабатывания блока tcp. Анализируя рисунок можно сделать вывод, что при увеличении времени срабатывания блока погрешность прогнозирования апериодической составляющей резко уменьшается. При больших постоянных времени погрешность также невелика. Характер зависимостей погрешности прогнозирования апериодической составляющей от времени срабатывания блока близок к линейному.
Моделирование работы ТОУ при внутреннем коротком замыкании
Параметры ТОУ и точка короткого замыкания в кабеле (при внутреннем коротком замыкании) оказывают значительное влияние на величины ударных токов и соотношения между ними. В таблице 4.1 приведены значения ударных токов через выключатели В1 и В2 (см. рисунок 3.1) при изменении эквивалентного сопротивления кабеля от секции шин до точки короткого замыкания.
Зависимость процентного соотношения ударных токов от величины эквивалентного сопротивления кабеля до места короткого замыкания представлена на рисунке 4,41. Как следует из рисунка, по мере приближения точки короткого замыкания к секции шин доля ударного тока, протекающего через шунт ТОУ, по отношению к суммарному ударному току короткого замыкания от системы уменьшается.
В таблице 4.2 приведены значения ударных токов через выключатели В1 и В2 (см. рисунок 3.1) и процентное соотношение между ними при изменении активного сопротивления шунта ТОУ. Зависимость процентного соотношения ударных токов от величины активного сопротивления шунта ТОУ представлена на рисунке 4.42. Очевидно, что при увеличении активного сопротивления шунта ТОУ доля тока, протекающего через него, будет уменьшаться,
В таблице 4.3 приведены значения ударных токов через выключатели В1 и В2 (см. рисунок 3.1) и процентное соотношение между ними при изменении индуктивности шунта ТОУ. Зависимость процентного соотношения ударных токов от величины индуктивности шунта ТОУ представлена на рисунке 4.43. Зависимость носит тот же характер, что и для активного сопротивления, следовательно наиболее эффективно ТОУ работает при полном отсутствии активного и реактивного сопротивления шунта, однако при моделировании необходимо, по крайней мере, приближенно учитывать сопротивление соединительных проводов и полупроводниковых элементов, а также паразитную индуктивность между проводами устройства, так как эти параметры могут оказать определенное воздействие на работу устройства.
1. Численное моделирование работы быстродействующей системы токо-ограничения при коротких замыканиях, проведенное на основании предложенной методики расчета динамических режимов систем электроснабжения, содержащих синхронные двигатели, показало достаточную эффективность разработанной системы.
2. Результаты расчетов функционирования блока прогнозирования ударного тока показывают его надежную работу в режиме внутреннего короткого замыкания.
3. Полученные результаты моделирования работы блока прогнозирования ударного тока выявили его надежную работу в режиме внешнего короткого замыкания.
4. Выполненные расчеты работы органа контроля режима системы показали его надежную работу в режиме внутреннего короткого замыкания.
5. Результаты расчетов работы органа контроля режима системы показывают его надежную работу в режиме внешнего короткого замыкания.
6. Произведенное численное моделирование работы быстродействующей системы токоограничения при коротких замыканиях в целом для внутреннего короткого замыкания показывают его надежную работу в этом режиме.
7. Выполненные расчеты работы быстродействующей системы токоограничения при коротких замыканиях в целом для внешнего короткого замыкания показывают его надежную работу в этом режиме.
8. Произведенное исследование влияния параметров быстродействующей системы токоограничения при коротких замыканиях и точки короткого замыкания в кабеле на величины и соотношение токов при внутреннем коротком замыкании позволяет осуществить выбор конкретного значения сопротивления шунта в зависимости от заданной степени снижения ударного тока короткого замыкания.
