6.Порядок расчета ударного и действующего токов к.З. При 3-х фазном к.З. В простейшей трехфазной цепи.

Ударный ток короткого замыкания

Под ударным током к.з. понимают наибольшее мгновенное значение полного тока к.з. в фазе через 0,01 с после возникновения к.з. (см. рис.3.5).

или, если взять нижние знаки

, (3.12)

где .

называют ударным коэффициентом. Он показывает во сколько раз ударный ток к.з. больше начальной амплитуды периодической слагающей тока к.з.

Если принять , то.

Рассмотрим возможные пределы изменения для электрической цепи с активно-индуктивным характером.

1) Если то, следовательно,

2) Если то, следовательно,

Таким образом, величина ударного коэффициента может находится в пределах .

Действующее значение тока короткого замыкания

Под действующим значением полного тока к.з. понимают среднеквадратичный ток к.з. за период, в центре которого расположен рассматриваемый момент времени. Значение этого тока определяют по выражению

. (3.14)

Если в (3.14) значение выразить через его составляющие,и произвести соответствующие преобразования [1], то получим

, (3.15)

где - действующее значение периодической слагающей тока к.з.;

действующее значение апериодической слагающей тока к.з. в момент времени .

Наибольший практический интерес представляет действующее значение тока к.з. в течение первого периода к.з., то есть в том периоде времени, в котором расположен ударный ток к.з. В этом случае действующее значение тока к.з. принято обозначать .

Согласно формуле (3.15) можно записать

,

где (так как цепь к.з. подключена к источнику неограниченной мощности);.

Тогда или окончательно,

. (3.17)

Имея в виду, что может изменяться от 1 до 2, получим, чтопо выражению (3.17) может находиться в пределах

.

7.Методика аналитического расчета установившегося тока 3-х фазного к.З. При отсутствии и наличии арв у генераторов.

Расчет установившегося тока трехфазного к.з. при отсутствии регулирования тока возбуждения

В этом случае расчет сводится к решению задачи определения токов и напряжений в линейной схеме замещения, для которой известны все сопротивления и э.д.с.

При составлении схемы замещения отдельные нагрузки следует объединять, то есть рассматривать только, например, нагрузку целого промышленного района или мощной подстанции и т.п., считая их присоединенными к крупным узлам системы. При аналитическом расчете целесообразно учитывать нагрузки подобно генераторным ветвям с э.д.с. .

По полученным значениям после преобразования схемы замещения к простейшему виду по результирующим э.д.с. Е_ и Х_ находят ток в месте к.з.

Е_/Х_. (3.38)

Расчет установившегося тока трехфазного к.з. при наличии у генератора автоматического регулирования возбуждения (АРВ)

Снижение напряжения на выводах генератора, обусловленное к.з., приводит в действие его(возбуждение генератора увеличивается). Поэтому можно заранее предвидеть, что токи и напряжения при этих условиях будут всегда больше, чем при отсутствии АРВ. Степень такого увеличения зависит от удаленности к.з. и параметров самих генераторов.

В самом деле, если при относительно удаленном к.з. для восстановления напряжения генератора до номинального значения достаточно лишь незначительно увеличить возбуждение, то по мере уменьшения удаленности для этого, очевидно требуется большее возбуждение. Однако, рост возбуждения у генератора ограничен пределом .

Следовательно, для каждого генератора можно определить наименьшую величину внешней реактивности, при коротком замыкании за которой генератор при предельном возбуждении еще обеспечивает номинальное напряжение на своих выводах. Такую реактивность называют критической реактивностью , а связанный с ней очевидным равенством ток генератора

(3.39)

• критическим током.

Таким образом, если внешняя реактивность генератора будет меньше , то, несмотря на работу генератора с предельным возбуждением, напряжение на его выводах будет меньше номинального. Напротив, если внешняя реактивность будет больше, то напряжение на выводах генератора достигает номинального значения при возбуждении, меньшем предельного значения.

Следовательно, при внешнем трехфазном к.з. генератор с в зависимости от величины внешней реактивности может работать только в одном из двух возможных режимах –предельного возбуждения или номинального напряжения.

Лишь в частном случае, когда , оба режима существуют одновременно.

Критерием для определения того или иного режима работы генератора служит величина его критической реактивности, значение которой может быть определено по (3.37), где следует принять ,, то есть

. (3.40)

Для большей наглядности проиллюстрируем высказанные соображения построениями, приведенными на рис.3.18.

Пусть прямая соответствует внешней характеристике генератора при его предельном возбуждении. Положение точкиотвечает одновременно условиям

режима предельного возбуждения

и режима номинального напряжения. При этом очевидно, что пропорционален, а отрезок-критическому току.

Как видно, у генератора с внешняя характеристика состоит из двух отрезков: наклонного, который соответствует режиму предельного возбуждения, и горизонтального, соответствующего режиму номинального напряжения. Следовательно, еслинапряжение на выводах генератора сохраняется номинальным, а ток выражается, например, отрезком. В свою очередь, приток характеризуется, например, отрезкоми напряжение – отрезком. Величину э.д.с., которую при этом имеет генератор, можно найти, суммируяи, или графически, проведядо пересечения с осью ординат.