Математическая модель для исследования переходных процессов в сети собственных нужд ТЭС

Для анализа переходных процессов в сети собственных нужд ТЭС при дуговых замыканиях на землю примем за основу схему электроснабжения с. н. ТЭС показанную на рис.2.

Рисунок 2 – Схема электроснабжения собственных нужд ТЭС

В отличие от известных математических моделей систем электроснабжения такого типа будем учитывать:

• замыкания на землю в обмотках статора асинхронных двигателей и учёт их влияния на характер протекания процессов в зависимости от степени удалённости точки замыкания от выводов статора;
• смещение нейтрали сети в доаварийном режиме за счёт несимметричной по фазам нагрузки или различной активно–ёмкостной проводимости фазной и междуфазной изоляции;
• наличие специального присоединительного трансформатора для частичного заземления нейтрали через активное сопротивление или токоограничивающий реактор;
• наличие нелинейных ограничителей перенапряжений, подключённым к сборным шинам 6 кВ;
• различные условия горения дуги – погасание дуги при переходе через ноль тока промышленной частоты или тока высокочастотных колебаний;
• различную величину пробоя дугового промежутка при повторном зажигании перемежающейся дуги.

При составлении схемы замещения, учитывая относительно малую протяжённость кабельных присоединений для условий собственных нужд электростанций (до 0,5 км), можно принять для всех элементов исследуемой сети сосредоточенные параметры. Будем рассматривать также исследуемую сеть как линейную, т. е. насыщением отдельных элементов пренебрегаем. Исходя из изложенного на рис.3 показана схема замещения исследуемой сети, принятая в основу математической модели.

Рисунок 3 – Схема замещения собственных нужд 6–10 кВ(анимация: 5 кадров, 10 циклов повторения, 152 килобайт)

На этой схеме замещения источник питания представлен фазными ЭДС. В схеме замещения сеть учтена емкостями (C_A, C_B, C_C). Трансформатор СН введен в схему фазными значениями индуктивности рассеяния L_T и активного сопротивления R_T. В нейтраль этого трансформатора может быть подключен токоограничивающий резистор R_З или дугогасящий реактор L_K. Высоковольтный асинхронный электродвигатель включен в схему замещения фазными сверхпереходными индуктивностями рассеяния L_Д и сопротивлениями R_Д. Оксидно–цинковые ограничители перенапряжений (ОПН), устанавливаемые на сборных шинах или выводах двигателей, учитываются нелинейными зависимостями их активного сопротивления от тока или напряжения [].