Расчёт токов при несимметричных коротких замыканиях



Если параметры всех фаз исходной расчетной схемы одинаковы, а причи­ной нарушения симметрии является короткое замыкание в одном или двух местах, то Для расчета токов при несимметричных КЗ следует применять метод симметричных составляющих, так как при указанных условиях этот метод имеет большие преиму­щества: симметричные системы токов прямой, обратной и нулевой последовательно­стей связаны законом Ома только с симметричными системами напряжений одно­именной последовательности:

где: сопротивления соответственно прямой, обратной и нулевой последовательностей.

Поскольку при этом разные фазы симметричной системы любой последователь­ности находятся в одинаковых условиях (в них соблюдается симметрия токов, напря­жений и других электрических величин), то метод симметричных составляющих по­зволяет использовать эквивалентные схемы замещения различных последовательно­стей в однолинейном изображении и вести расчеты для одной фазы (она обычно называется особой).

Примечание. При несимметричных КЗ вследствие несимметрии ротора синхронных машин помимо основной гармоники ток КЗ содержит высшие гармонические составляющие. Это существенно затрудняет расчеты токов КЗ. Чтобы иметь возможность применять метод симметричных составляющих в обычной форме как при расчете установившихся токов не­симметричных КЗ, так и токов при переходных процессах, допустимо пренебрегать высшими гармоническими составляющими тока КЗ.

 Обычно при коротких замыканиях в основных цепях электроэнергетических систем результирующее эквивалентное индуктивное сопротивление расчетной схемы относительно точки КЗ значительно превышает результирующее активное со­противление (в 10 и более раз), поэтому расчет периодической составляющей тока при несимметричных КЗ в соответствии с допущениями при расчёте токов КЗ допускается производить, не учи­тывая активные сопротивления различных элементов расчетной схемы. При этом ус­ловии ток прямой последовательности особой фазы в месте любого несимметрично­го КЗ следует определять по формуле:

                                                                                 (3.5)

     где: (n) – вид несимметричного КЗ;

     результирующая эквивалентная ЭДС всех учитываемых источников энергии;

     результирующее эквивалентное индуктивное сопротивление схемы замещения прямой последовательности относительно точки несимметричного КЗ

 дополнительное индуктивное сопротивление, которое определяется видом несимметричного КЗ (n) и параметрами схем замещения обратной и нулевой (при однофазном и двухфазном КЗ на землю) последовательностей.

Значения дополнительного сопротивления для симметричных КЗ разных видов приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Значения дополнительного сопротивления и коэффициента для несимметричных КЗ разных видов

Вид КЗ Значение Значение коэффициента
Двухфазное
Однофазное 3
Двухфазное КЗ на землю

 

Токи обратной и нулевой последовательностей особой фазы в месте несиммет­ричного КЗ связаны с током прямой последовательности соотношениями:

– при двухфазном КЗ                                 

– при однофазном КЗ                                

–при двухфазном КЗ на землю                 и

Модуль полного (суммарного) тока поврежденной фазы в месте несимметрично­го КЗ связан с модулем соответствующего тока прямой последовательности следую­щим соотношением:

,

где – коэффициент, показывающий, во сколько раз модуль полного (суммарного) повреждения фазы при м виде несимметричного КЗ в расчётной точке КЗ превышает ток прямой последовательности при этом же виде КЗ и в той же точке. Значения коэффициента  при КЗ разных видов приведены в таблице 3.1.

При расчетах несимметричных КЗ определению подлежит не только ток КЗ, но и напряжение в месте КЗ. Напряжение прямой последовательности особой фазы в точке несимметричного КЗ любого вида составляет:

Напряжения обратной и нулевой (при однофазном и двухфазном КЗ на землю) последовательностей особой фазы в точке КЗ равны соответственно:

– при двухфазном КЗ         

                                                          

– при однофазном КЗ   и

– при двухфазном КЗ на землю

Структура формулы (3.5) показывает, что ток прямой последовательности любого несимметричного КЗ может быть определен как ток эквивалентного трехфаз­ного КЗ, удаленного от действительной точки КЗ на дополнительное сопротивление . Последнее не зависит от рассматриваемого момента времени и определяется только результирующими эквивалентными сопротивлениями обратной и нулевой пос­ледовательностей относительно расчетной точки КЗ. Это положение, известное как правило эквивалентности тока прямой последовательности, показывает, что для рас­чёта тока прямой последовательности любого несимметричного КЗ могут быть ис­пользованы все методы расчета тока трехфазного КЗ. А для определения модуля ре­зультирующего тока КЗ поврежденной фазы достаточно найденный ток прямой пос­ледовательности увеличить в m(n) раз (таблица 3.1).

Расчет тока в точке несимметричного КЗ можно разбить на не­сколько основных этапов [4]:

1. Составляются схемы замещения прямой, обратной и нулевой
последовательностей.

2.  Производятся расчет и приведение параметров схемы заме­щения. При этом учитываются различия параметров прямой, об­ратной и нулевой последовательностей отдельных элементов схемы.

3.  Определяются суммарные сопротивления схем прямой, об­ратной и нулевой последовательностей. Преобразования осущест­вляются относительно начала и конца схемы каждой последова­тельности.

4.  Находится результирующая ЭДС схемы прямой последова­тельности. Если схема замещения прямой последовательности со­держит более одной ЭДС, то их эквивалентирование производится относительно начала и конца схемы.

5. Вычисляется коэффициент рассчитываемого короткого за­мыкания .

6. Определяется шунт короткого замыкания .

7. Рассчитывается полный ток в месте КЗ по выражению (3.5).


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 643; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!