1.4. Расчет периодической составляющей тока в начальный момент трехфазного короткого замыкания (сверхпереходного тока) методом эквивалентных эдс
Периодическую составляющую тока в начальный момент короткого замыкания (t=0) еще называют сверхпереходным током КЗ В дальнейшем будем использовать это определение.
Для
вычисления сверхпереходного тока
короткого замыкания
генераторы, крупные синхронные и
асинхронные двигатели, компенсаторы,
а также обобщенные нагрузки отдельных
достаточно крупных узлов вводятся в
схему замещения своими сверхпереходными
E″
ЭДС
и сопротивлениями x″.
В целях упрощения расчетов принимается
допущение о симметрии ротора синхронных
машин (
),
благодаря чему указанные ЭДС рассчитываются
без разложения их на продольные и
поперечные составляющие. Величины
синхронных
генераторов, компенсаторов, двигателей
в начальный момент короткого замыкания
сохраняют те же значения, что и в
предшествующем нормальном режиме и,
следовательно, являются известными.
Начальные значения ЭДС генераторов,
синхронных компенсаторов и перевозбужденных
синхронных двигателей могут быть
определены по формуле
или приближенно
где
- напряжение (кВ), ток (кА), угол сдвига
между ними в предшествующем нормальном
режиме;
-
сверхпереходная реактивность синхронной
машины, Ом.
Начальное значение сверхпереходной ЭДС недовозбужденного синхронного двигателя можно определить по формуле
или приближенно
Начальное значение сверпереходной ЭДС асинхронного двигателя можно определить по формулам, аналогичным для недовозбужденного двигателя, приняв сверхпереходное сопротивление асинхронного двигателя равным реактивному сопротивлению КЗ, когда двигатель заторможен:
,
где Iпуск. – пусковой ток асинхронного двигателя; kпуск. = кратность пускового тока.
Влияние нагрузки в начальный момент трехфазного КЗ зависит от значения остаточного напряжения в точке ее приложения. Чем ближе нагрузка расположена к точке КЗ. тем больше ее роль в увеличении тока КЗ При определении тока КЗ обычно учитываются отдельные крупные электродвигатели, которые непосредственно связаны с точкой КЗ или находятся на небольшой электрической удаленности от нее. Что касается мелких двигателей, а так же нагрузки других потребителей, то они учитываются как обобщенная нагрузка с постоянными эквивалентными сопротивлениями. Причем, в расчет вводится та обобщенная нагрузка, которая связана с точкой КЗ или находится на небольшой электрической удаленности от нее.
В начальный момент переходного процесса обобщенную нагрузку приближенно можно характеризовать величинами
и
считая их выраженными в относительных единицах при полной рабочей мощности нагрузки и среднем номинальном напряжении той ступени, к которой она присоединена.
Искомый ток в точке короткого замыкания
,
где
- результирующая ЭДС всех источников
относительно точки КЗ, приведенная к
ступени напряжения, где рассматривается
КЗ;
-
результирующая реактивность схемы
замещения относительно точки КЗ.
приведенная к ступени напряжения, где
рассматривается КЗ, или
Здесь
- результирующая ЭДС источников и
результирующее сопротивление схемы
замещения относительно точки КЗ,
выраженные в относительных единицах
при базисных условиях;
- базисный ток ступени напряжения, где
рассматривается КЗ