Tranzitorii Electromagnetice

SARCINA LUCRĂRII

Figura 3, varianta 3

În cadrul lucrării de curs este necesar:

Să se determine curentul supratrazitoriu şi de şoc la un s.c. trifazat;

Să se determine valoarea componentei periodice a curentului la un s.c. bifazat cu punere la pământ pentru momentul de timp dat;

Să se construiască diagramele fazoriale ale curenţilor şi tensiunilor în locul de s.c. şi la bornele celui mai apropiat generator.

Datele iniţiale sunt culese din tabelele 1, 2, 8, 9 [2].

Tabelul 1 - Varintа

Figura Varianta Punctele de scurtcircuit Momentul de timp t, s

3 3 K4 şi K3 1,1

Tabelul 2 - Parametrii generatoarelor G1,G2

Notarea pe

schemă

G1

Hidrogenerator 15 10,5 0,8 0,27 0,19 0,2 1,13

G2

Turbogenerator 30 6,3 0,8 0,26 0,143 0,174 1,08

Tabelul 3 - Parametrii transformatoarelor

Notarea pe schemă

T1 40 121 10,5 10,5

T2 40 121 6,3 10,3

T3 10 115 6,3 10,5

Tabelul 4 - Parametrii liniilor electrice aeriene

Notarea pe schemă Lungimea liniei, l

L1 36 0,4

L2 23

L3 42

L4 29

L5 11

Tabelul 5 - Parametrii motorului sincron

Notarea pe schemă

MS 32 6 0.9 0.2 1.1

Tabelul 6 - Parametrii sarcinilor generalizate

Notarea pe schemă

S2 23 0.35 0.85

Schema de calcul întocmită conform fig.3şi a datelor iniţiale [2]:

Figura 1 - Schema de calcul

ÎNTRODUCERE

Scurtcircuitul (s.c.) prezintă un contact accidental sau intenţionat al conductoarelor diferitor faze între ele, sau la pămînt, care provoacă o micşorare bruscă a impedanţei circuitului electric şi o sporire a intensităţii curentului în el.

Scurtcircuitul apare la deteriorarea izolaţiei conductoarelor. Cauzele acestei deteriorări pot fi diverse: îmbătrînirea şi ca urmare străpungerea izolaţiei; aruncări de obiecte pe conductoarele LEA; ruperea conductoarelor şi căderea lor pe pămînt; distrugerea mecanică a izolaţiei LEC de pe urma lucrărilor de teren; lovituri ale trăsnetului în LEA; etc.

Mai des în locul s.c. este o rezistenţă tranzitorie, de exemplu a arcului electric, ce apare în locul deteriorării izolaţiei. Uneori are loc un s.c. metalic fară rezistenţă tranzitorie. Pentru simplificarea analizei în multe cazuri la calculul curenţilor de s.c., se consideră că scurtcircuitul este complet metalic.

În reţelele electrice (RE) trifazate se pot produce s.c. trifazate şi bifazate. În afară de aceasta în RE cu neutru pus la pămînt, mai pot avea loc s.c monofazate şi bifazate cu punere la pămînt. În cazul s.c trifazat toate fazele reţelei electrice se găsesc în aceleaşi condiţii, de aceea acest tip de scurtcircuit se mai numeşte — simetric. În alte cazuri de s.c., fazele RE se găsesc în condiţii diferite, din care motiv diagramele fazoriale ale curenţilor şi tensiunilor se deformează. Aceste tipuri de s.c. sunt numite — nesimetrice.

De regulă s.c. sunt însoţite de creşterea curenţilor în fazele avariate (ajungînd la valori de zeci şi sute de kA). Trecerea curenţilor de s.c. duce la o majorare a pierderilor de energie electrică în conductoare şi contacte, fapt ce produce supraîncălzirea lor. Încălzirea poate accelera procesul de îmbătrînire şî distrugere a izolaţiei, poate duce la sudarea şi arderea contactelor, la pierderea rezistenţei mecanice a barelor şi conductoarelor. Conductoarele şi aparatele electrice trebuie să suporte efectele încălzirii provocate de curenţii de s.c. fără a fi distruse — adică trebuie să fie stabile termic.

Părţile conductoare şi aparatele electrice trebuie să fie calculate în aşa fel, încît să reziste şi sub acţiunea forţelor electrodinamice provocate de curenţii de s.c. — adică trebuie să fie stabile electrodinamic.

Scurcircuitul mai este însoţit de scăderea valorilor tensiunilor în noduri RE, îndeosebi în apropierea locului de avarie. Micşorarea bruscă a tensiunii la s.c. poate duce la încălcarea stabilităţiiînfuncţionareaparalelă a generatoarelorşi la avarieînsistemul energetic, cu mariprejudicii.

Pentru asigurarea stabilităţii funcţionării SEE şi prevenirea distrugerilor provocate de scurtcircuite este necesară deconectarea rapidă a porţiunii avariate. La măsurile ce limitează pericolul extinderii avariilor se referă: alegerea corectă a aparatajului după condiţiile de s.c.; folosirea reactoarelor; proiectarea raţională a schemei reţelei; etc.

Scurtcircuitul este însoţit de un proces tranzitoriu. În acest caz valorile curenţilor şi tensiunilor, precum şi caracterul de variere a lor în timp, depind de mulţi factori; dar în principiu de raportul puterii şi reactanţei sursei de alimentare (generator, sistem) — iar pe de altă parte parametrii circuitului avariat.