5. Резонансные перенапряжения на основной частоте при хх электропередачи в установившемся режиме при источнике ограниченной мощности.

При холостом ходе электропередачи, можно считать, что по линии протекает чисто ёмкостный ток (I_c), который обусловливает соотношение между указанными величинами, т. е. E < V_п < V_к

Такое увеличение напряжения на линии можно рассматривать как приближение к резонансным условиям. Чем ближе низшая частота собственных колебаний схемы ^/ к частоте вынуждающей ЭДС , тем больше будет повышаться напряжение к концу линии. Это явление называют емкостным эффектом или эффектом Ферранти.

Дано: l = км; β_уд = 6,2 град/100 км; E = 1.

Найти V_р.

Решение: λ = β_уд l/100 =Хº;

В случае источника конечной мощности Х_п ≠ 0 расчетная схема замещения принимает вид рис.а

Тогда электропередачу можно представить в виде двух четырехполюсников, соединенных последовательно б. Вынужденное напряжение на разомкнутом конце ЭП равно:

где А₁₂ – коэффициент четырехполюсника, эквивалентного всей электропередаче в целом; А₁₂ = А₁А₂ + В₁С₂.

Для первого четырехполюсника коэффициенты равны:

А₁ = 1; В₁ = jX_п; С₁ = 0; D₁ = 1, тогда A₁₂ = cosλ – (X_п/Z)sinλ.

Следовательно

т. е. при источнике ограниченной мощности V_р выше, чем при источнике бесконечной мощности. Вынужденная составляющая напряжения на питающем конце электропередачи равна:

V_п = А₂V_р.

6. Выбор выключателя для синхронизации.

Выбор выкл. произведем примером:

Дано:

E_c=1, A₃¹=1, Z_б=280, X_c=50, A₂¹=1,206, B₂¹=2.095, V_p1=1.03, V_p2=1.346.

V_p3 = ;

Синхронизацию производить выключателем В1, т.к. V_p3<V_p2.

7. Влияние короны на резонансные перенапряжения в элек. Системах.

Все виды резонансных перенапряжений чувствительны к активным потерям, короне на проводах, нагрузкам и т.д. Величина вынужденной составляющей переходного процесса перенапряжений частоты 50 Гц слабо зависит от активных потерь, которые оказывают существенное влияние на условия возникновения перенапряжений при делении частоты в продольно и поперечно компенсированных электропередачах.

Корона влияет на резонансные перенапряжения в электрических системах благоприятно, т.е. снижает резонансные перенапряжения. По расчетам макс. перенапряжение достигает 8 U_ф, а на практике не больше 3U_ф.

8. Резонансные перенапряжения на высших гармониках.

Наибольшие резонансные перенапряжения на 3, 5 и 7 гармониках, т. е. на 3 гармонике перенапряжение самое высокое.

Содержание высших гармоник в трехфазной сети ведет к повышению тока в конденсаторах, т.к. реактивное сопротивление конденсаторов с возрастанием частоты уменьшается.

Последствия:

• снижение срока службы конденсаторов

• преждевременное срабатывание защитной аппаратуры

• выход из строя или ошибочная деятельность чувствительных потребителей

• возникнуть резонансные явления

Параллельно с возрастанием тока в конденсаторах, который можно регулировать с помощью конструктивных мер, в неблагоприятных случаях в сетях могут возникнуть резонансные явления. Если собственная частота такого контура совпадет с частотой высших гармоник, то возможно возникновение колебаний со значительными сверхтоками и перенапряжениями. Целью подключения дросселя (реактора) к конденсатору служит снижение резонансной частоты сети до значения, величина которого ниже значения наименьшей высшей гармоники данной сети. Этим предотвращается резонанс между конденсаторами и сетью, а значит и возрастание токов высших гармоник. Рекомендуется в тех случаях, где доля потребителей, загрязняющих сеть высшими гармониками , составляет более 20 % всех потребителей сети.

Фильтр высших гармоник

Для токов высших гармоник цепь фильтра представляет собой очень низкое полное сопротивление. Поэтому большая часть таких токов направляется в этой контур. Резонансная частота конденсатора, включенного последовательно с дросселем, всегда лежит ниже частоты 5-ой гармоники.