31)Однофазное кз. Основные соотношения, векторные диаграммы, комплексная схема замещения.
Ответ:
Предположим,
в точке K (рис.
6.9) в сети с глухозаземленной нейтралью
происходит однофазное КЗ фазы А
на землю. Для
однофазного КЗ необходимо иметь схемы
замещения прямой, обратной и нулевой
последовательностей, из которых
определяются величины
Уравнения
(6.10) дополняются следующими тремя
граничными условиями:
Симметричные
составляющие тока в поврежденной фазе
с учетом граничных условий будут:
т. е.
Таким образом, токи
в фазах
Ток,
протекающий через землю,
Напряжение для поврежденной фазы
А
Симметричные
составляющие напряжений в месте КЗ:
Фазные напряжения
в месте КЗ
Выражения
(6.21) и (6.22) позволяют построить векторные
диаграммы токов и напряжений (рис. 6.10).
На векторной диаграмме напряжений (рис.
6.10, б)
угол
между
напряжениями неповрежденных фаз зависит
от отношения между
и
изменяется в пределах
Нижний
предел соответствует
верхний
– при
Подставим
в уравнение (6.22) симметричные составляющие
напряжений из (6.10):
откуда с учетом
уравнения (6.21) получим:
Комплексная схема замещения, соответствующая
выражению (6.24), имеет вид (рис. 6.11):
Выводы из анализа
однофазного КЗ: 1. Ток КЗ, протекающий в
поврежденной фазе, состоит из
прямой
обратной
и
нулевой
последовательностей.
2. Напряжение в поврежденной фазе в СЭС
резко снижается, что приводит к искажению
треугольника линейных напряжений и это
отражается на нормальной работе
потребителей. 3. Напряжение неповрежденных
фаз в месте КЗ незначительно повышается.
Это объясняется тем, что в «здоровых»
фазах наводится ЭДС взаимоиндукции от
тока КЗ, протекающего в поврежденной
фазе. 4. Линейные напряжения в месте КЗ
не выше напряжения нормального режима.
32)Двухфазное кз. Основные соотношения, векторные диаграммы, комплексная схема замещения.
Ответ:
Предположим,
что в точке K
между фазами
В и
С происходит
металлическое двухфазное КЗ (рис. 6.6).
При двухфазном КЗ токи нулевой
последовательности отсутствуют, поэтому
нужно иметь только две схемы замещения
– прямой и обратной последовательностей,
результирующие сопротивления которых
равны
Уравнения
(6.10) должны быть дополнены еще тремя
граничными условиями:
Поскольку ток через землю отсутствует,
то
Следовательно,
учитывая (6.2), можно переписать
Отсюда
Токи
поврежденных фаз в месте КЗ выразим
через ток фазы А:
и согласно (6.15)
Таким образом, токи в фазах в месте КЗ
будут:
Выразим
через
симметричные составляющие напряжения
фазы А:
откуда
Фазные
напряжения в месте КЗ составляют:
тогда
т.
е. напряжение в неповрежденной фазе в
два раза выше напряжения поврежденных
фаз и противоположно по знаку. Соотношение
(6.18) позволяет приравнять правые части
(6.10), т.е.
Заменив
последнее
соотношение перепишется так:
откуда
Комплексная
схема замещения двухфазного КЗ,
соответствующая выражению (6.19), для фазы
А представлена
на рис. 6.7.
Полученные соотношения (6.16) и (6.18) между
симметричными составляющими токов и
напряжений отдельных последовательностей
позволяют построить векторные диаграммы
токов и напряжений в
месте КЗ (рис. 6.8).
Из анализа двухфазного
КЗ следуют следующие выводы: - фазные
напряжения поврежденных фаз в месте КЗ
равны половине нормального фазного
напряжения; - напряжение прямой и обратной
последовательности в месте КЗ равны
половине фазного нормального напряжения;
- во всей СЭС треугольник линейных
напряжений искажен (рис. 6.6, б);
- ток нулевой последовательности в сети
отсутствует.