17)Характер протекания переходного при удалённом кз. Удалённые и неудалённые кз.

Ответ: Характер протекания переходного процесса при удаленном КЗ аналогичен протеканию переходного процесса в простейшей цепи (рис. 4.5). Для простоты предположим, что сеть работает на холостом ходу, т. е. нагрузка в цепи отсутствует, а в момент t = 0 произошло КЗ. При КЗ в СЭС токи в обмотках генератора будут меньше, чем в случае КЗ на зажимах генератора, так как результирующее сопротивление короткозамкнутой цепи увеличивается. Вследствие этого уменьшается влияние КЗ в СЭС на работу генератора, а также предел изменения тока КЗ в течение переходного процесса, который зависит от удаленности точки КЗ относительно источника и ток КЗ будет тем меньше, чем дальше находится точка КЗ. При КЗ в удаленных точках СЭС периодическая составляющая тока во время переходного процесса в генераторе практически не изменяется. Удаленной точкой называют такую точку СЭС, при КЗ в которой ток генераторов электростанции изменяется настолько незначительно, что изменением ЭДС генераторов можно пренебречь и считать напряжение на их зажимах неизменным и равным номинальному напряжению. При этом ток КЗ может значительно превышать номинальный ток короткозамкнутой цепи и поэтому этот режим является опасным для участка СЭС, где расположена удаленная точка КЗ. При КЗ в удаленной точке периодическая составляющая тока не изменяется и с первого же момента времени ток КЗ принимает свое установившееся значение Очевидно, что в данном случае характер изменения тока в цепи будет таким же, как и при питании от шин бесконечной мощности. Апериодическая составляющая тока возникает при любой удаленности точки КЗ от источника, поскольку всякая цепь обладает индуктивным сопротивлением, но ток затухает тем быстрее, чем больше активное сопротивление короткозамкнутой цепи. В протяженных КЛ и сетях с напряжением до 1 кВ, где преобладает активное сопротивление, апериодическая составляющая тока затухает в течение 0,15–0,2 с. Внешнее сопротивление цепи генератора при КЗ за которым сверхпереходный и установившийся токи одинаковы можно найти, выразив их через соответствующие ЭДС и сопротивление, из равенства

Из (4.17) следует, что Если построить зависимость отношения от внешнего сопротивления хвн (рис. 4.7), то можно установить, что для генератора без АРВ это отношение всегда больше единицы и только в пределе стремится к единице (рис. 4.7, кривая 1). При наличии АРВ отношение сначала уменьшается до минимального значения (0,6–0,8) а затем начинает возрастать, стремясь в пределе также к единице (рис. 4.7, кривая 2).

Предельное значение внешнего сопротивления короткозамкнутой цепи генератора, при котором отношение сверхпереходного тока к установившемуся току КЗ в СЭС с АРВ начинает возрастать, называют критическим и обозначают хкр. Значение хкр зависит от параметров синхронной машины и предшествующего режима ее работы. Понятие электрической удаленности точки КЗ связано с влиянием переходного процесса в генераторах на изменение во времени тока КЗ. Параметры генераторов, а именно – значение его ЭДС и индуктивных сопротивлений, после внезапного КЗ изменяются в течение 3–5 с и всегда приводят к изменению тока КЗ. На ход переходного процесса большое влияние оказывают также устройства автоматического регулирования возбуждения (АРВ), которыми оборудованы все современные синхронные генераторы. Наибольший начальный ток генераторы отдают в СЭС при КЗ непосредственно на их зажимах, т. е. когда сопротивление системы ХС1 равно сопротивлению генератора (см. рис. 1, точка K1). Очевидно, в этом предельном случае ток КЗ зависит только от параметров генераторов и для правильной оценки действия тока КЗ на аппаратуру и токоведущие части следует учитывать закономерности изменения ЭДС и индуктивного сопротивления генераторов. Если рассмотреть КЗ в точке K2 (см. рис. 1), сопротивление СЭС до которой ХС2 соизмеримо с сопротивлением генераторов G, то и в этом случае для правильной оценки действия тока КЗ следует учитывать закономерности изменения ЭДС и индуктивного сопротивления генераторов. Если сопротивление СЭС очень велико по сравнению с сопротивлением генераторов (например, при КЗ за маломощным трансформатором собственных нужд в точке K3 (см. рис. 1), или за маломощным трансформатором Т3 и реактором RL в точке K4, или на стороне 0,4 кВ в точке K5, то ток КЗ, протекающий от генератора будет мал. В этом случае ЭДС и индуктивные сопротивления генераторов можно считать неизменными во времени. Это означает, что периодическая составляющая тока КЗ также неизменна во времени и практически определяется сопротивлением всей внешней части системы. На основании вышеизложенного можно сформулировать понятия о близких и удаленных КЗ. Близкими короткими замыканиями называют КЗ в электроустановке, при которых амплитуды периодической составляющей тока данного источника энергии в начальный и произвольный момент времени существенно отличаются.

Удаленными короткими замыканиями называют КЗ в электроустановке, при которых амплитуды периодической составляющей тока данного источника энергии в начальный и произвольный момент времени практически одинаковы. При КЗ в удаленных точках напряжение

генераторов можно считать неизменным и равным номинальному.