ОТКЛЮЧЕНИЕ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ

Аномальные режимы в энергосистемах (в частности, разнообразные короткие замыкания) предъявляют к ДУ при коммутации повышенные требования по быстродействию и по надежности функционирования. При выполнении ВВ операции «отключение» КЗ между контактами ДУ возникает электрическая дуга. Возникновение ее между дугогасительными контактами, горение и гашение дуги происходят в ДУ при определенных условиях и зависят как от собственных параметров ДУ (дугогасящая среда, быстродействие, конструкция, контактные материалы, сопловые элементы ДУ, организация взаимодействия дугогасящей среды с электрической дугой отключения и т. д.), так и от внешних параметров, связанных с эксплуатацией ВВ (номинальные параметры сети и ее режимы, вид КЗ и т. д.).

В первом приближении эквивалентная схема для анализа переходных процессов при КЗ «источник питания Г – сеть с индуктивностью L_экв – ДУ – линия с волновым сопротивлением z» представлена на рис. 1.3, где кривая К₁₀₀ - КЗ на выводах ВВ (100 % I_{о. ном}), К – КЗ на расстоянии l_к от ВВ (неудаленного КЗ - НКЗ, р^* I_{о. ном}, где р^* = 0,9; 0,75; 0,6 — нормированная степень неудаленности.

Целевое применение ВВ в энергосистеме (или энергоустановке) позволяет учитывать ВВ в данной схеме замещения в виде эквивалентного нелинейного сопротивления межконтактного промежутка а- б. Параметры этого сопротивления определяются характеристиками сети, ДУ, привода ВВ, и гашение электрической дуги отключения 1 в межконтактном промежутке — переходный процесс, при котором изначально малое сопротивление в пределе стремится к бесконечности, и на контактах ДУ восстанавливается напряжение сети.

Рис. 1.3. Эквивалентная схема для анализа переходных процессов при КЗ

Рис. 1.4. Переходный процесс при отключении КЗ

В высоковольтных цепях переменного тока процесс гашения дуги отключения 1 в ДУ связан с переходом тока через нуль, когда в области нуля тока, благодаря активной деионизации межконтактного промежутка, удается увеличить его электрическую прочность и пробивное напряжение выше приложенного переходного восстанавливающегося напряжения (ПВН) к межконтактному промежутку ДУ. На рис. 1.4 показан типичный переходный процесс при отключении КЗ в индуктивной цепи переменного тока высокого напряжения U_и. В момент размыкания дугогасительных контактов РК в ДУ ВВ начинается процесс горения дуги отключения. По мере увеличения межконтактного промежутка (см. рис. 1.4, кривая х) напряжение на дуге U_Д растет, однако после первого перехода тока I через нуль имеется электрический пробой межконтактного промежутка, и процесс горения дуги восстанавливается.

При повторном подходе тока к нулю условия для дугогашения улучшились (сопротивление дуги значительно увеличилось в области нуля тока), и произошло гашение дуги с восстановлением напряжения на разомкнутых контактах ДУ в виде восстанавливающегося напряжения U_Е.