Часть 5. Переходные процессы

1. Электромагнитный переходный процесс при трехфазном КЗ симметричной трехфазной цепи, питаемой трехфазной симметричной системой ЭДС. Составляющие тока КЗ и их зависимость от момента (фазы) возникновения КЗ.

2. Характер изменения тока при трехфазном КЗ электрически близком к синхронным генераторам. Почему в этом случае при переходном процессе изменяется не только апериодическая, но и периодическая составляющая тока КЗ?

3. Физическое толкование возможности условного разделения переходного процесса в цепи, содержащей синхронные машины, на три стадии: сверхпереходная, переходная, установившаяся.

4. Как и почему оказывает влияние на периодическую составляющую тока короткого замыкания автоматическое регулирование возбуждения синхронных машин.

5. Представление несимметричной трехфазной системы токов и напряжений в виде составляющих прямой, обратной и нулевой последовательностей.

6. Основы метода симметричных составляющих, применяемого для расчета токов и напряжений при несимметричных коротких замыканиях и неполнофазных режимах.

7. Сопротивление элементов энергосистемы к токам разных последовательностей:

- линии электропередачи;

- трансформаторы;

- синхронные машины и асинхронные двигатели.

8. Комплексные схемы замещения для различных видов несимметричных коротких замыканий.

- однофазное короткое замыкание;

- двухфазное короткое замыкание;

- двухфазное короткое замыкание на землю.

Определение сопротивления эквивалентного шунта для разных видов короткого замыкания.

9. Комплексные схемы замещения для неполнофазных режимов.

- разрыв одной фазы;

- разрыв двух фаз.

Определение дополнительного сопротивления для разных видов неполнофазных режимов.

10. Условное разделение переходного процесса в энергосистеме на три стадии:

- электромагнитные переходные процессы;

- электромеханические переходные процессы;

- длительные переходные процессы.

Какие физические процессы в основном обуславливают каждую из этих стадий. Какие отрезки времени (ориентировочно) длится процесс на каждой из стадий.

11. Уравнение относительного движения ротора генератора, как основа для анализа динамической устойчивости. Привести уравнение относительного движения для простейшей одномашинной схемы энергосистемы. Энергетические соотношения при относительном движении ротора генератора (обмен между кинетической и потенциальной энергией). Проиллюстрировать на схеме одномашинной энергосистемы при простом возмущении – отключение одной параллельной цепи без короткого замыкания (простой переход).

12. Причины, вызывающие резкое изменение электрической мощности генераторов и последующее относительное движение роторов генераторов с возможным нарушением динамической устойчивости. Например, как изменяется угловая характеристика мощности при коротком замыкании (аварийный режим) и последующем отключении одной параллельной линии. Оценка динамической устойчивости по правилу площадей.

13. Как влияют на исход процесса (сохранение или нарушение динамической устойчивости) после возмущения вид короткого замыкания и время отключения элемента с коротким замыканием. Предельное время отключения короткого замыкания из условия сохранения динамической устойчивости. Проиллюстрировать с помощью правила площадей.

14. Как изменются электрические величины (ток, напряжение, активная мощность по линии) после нарушения устойчивости и возникновения асинхронного режима. Проиллюстрировать на примере однородной линии электропередачи при равных эквивалентных э.д.с. по концам рассматриваемой линии. Какая точка линии называется центром качаний (центр асинхронного режима).

15. Понятие синхронной динамической устойчивости, результирующей устойчивости.

16. Переходный процесс изменения частоты в энергосистеме при возникновении дефицита мощности и исчерпания мощности генераторов (турбин). Какова роль статических характеристик активной мощности нагрузки по частоте на характер процесса и на установившееся значение частоты после окончания переходного процесса. При пояснениях принять мощность турбин постоянной (не зависящей от частоты).

17. Явление «лавины частоты». Причины, вызывающие это явление.

18. Электромеханические переходные процессы при пуске и самозапуске асинхронных электродвигателей. Отличие условий нормального пуска от условий самозапуска. При каких возмущениях возникают условия самозапуска двигателей. От каких факторов зависит успешность или неуспешность самозапуска.