Проектирование электроснабжения предприятия и проблема воздействия токов КЗ.

Проблема электродинамических воздействий токов короткого замыкания на гибкие провода электроустановок энергосистем стала особенно актуальной к концу 70-х годов, когда проводилось проектирование электроснабжения и непрерывно наращивались мощности электростанций, проектировались распределительные устройства с сокращенными габаритами, велись исследования компактных воздушных линий электропередачи повышенной пропускной способности со сближенными фазами. Это инициировало разработку методов математического моделирования и вычислительного эксперимента для исследования динамики их токоведущих конструкций с гибкими проводами при коротком замыкании.

В электроустановках высокого напряжения электроснабжения энергосистем широко применяются токоведущие конструкции с гибкими проводами. Особенностью их динамики является недопустимое сближение, и даже схлестывание соседних фаз в результате электродинамического действия токов КЗ, сопровождающегося ударными нагрузками на конструктивные элементы РУ и воздушных линий электропередач. Электродинамические воз действия больших токов КЗ - ключевые факторы, влияющие на выбор геометрических размеров и механической прочности токоведущих конструкций с гибкими проводами. Согласно ПУЭ «большими» для гибких проводов являются токи КЗ, имеющие величину более 20 кА. Их существующие уровни превысили указанное значение не только в сетях высокого, но и сверхвысокого напряжения.

Динамика проводов при КЗ представляет собой движение упругой механического: системы с бесконечно большим числом степеней свободы под воздействием распределенных электродинамических усилий (ЭДУ), пульсирующих с частотами 50 и 100 Гц. Математическое описание этого движения производится в общем случае нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных, решение которых представляет значительные трудности. Провода вместе с гирляндами изоляторов, опорами и другими конструктивными элементами электроустановок образуют при КЗ единую колебательную систему, что значительно усложняет решение задачи.

Разработан программный комплекс BUSEF и его модификация для расщепленных проводов FAZA, которые по своим возможностям не уступают указанным зарубежным аналогам.

Динамика гибкого провода при КЗ представляет собой движение упругой механической системы под действием распределенных ЭДУ. Провод под действием больших ЭДУ может принимать любую форму, поэтому как механическая система с распределенной массой он характеризуется бесконечно большим числом степеней свободы. Для упрощения задачи вводятся допущения, и рассматривается в известной мере «идеализированный» провод, которому придаются некоторые свойства и качества, отсутствующие в действительности. Наибольшее применение получила расчетная модель провода в виде гибкой нити.

Данный материал представлен компанией Энерго Солюшн.

29/05/2011г.

Мнение редакторов сайта может не совпадать с мнением автора статьи.

Редакция сайта не несет ответственности за содержание данной статьи.

Если статья ущемляет права третьих лиц, то по требованию третьих лиц она будет в течение трех дней удалена с сайта.