Где ủа1, ủа2, ủа0, ỉ1, ỉ2, ỉ2 – симметричные составляющие напряжения и тока в месте короткого замыкания (поперечная несимметрия) или обрыва фаз (продольная несимметрия),

Ẻ_∑ – результирующая ЭДС;

z_1∑, z_2∑, z_0∑ – результирующие сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей относительно точки короткого замыкания или места обрыва фазы.

6.2.Сопротивление элементов токам прямой и обратной

последовательностей

Сопротивления прямой последовательности – это те же сопротивления, которыми характеризуются отдельные элементы системы электроснабжения в нормальном симметричном режиме.

Для элементов, магнитосвязанные цепи которых неподвижны относительно друг друга, сопротивления прямой и обратной последовательностей одинаковы, так как от перемены порядка чередования фаз симметричной трехфазной системы токов взаимоиндукция между фазами элемента не меняется. К таким элементам относятся трансформаторы и автотрансформаторы, воздушные и кабельные линии передачи, реакторы. Для них r₁ = r₂ , x₁ = x₂ .

Реактивные сопротивления обратной последовательности элементов с вращающимися электромагнитными полями (синхронные генераторы, компенсаторы, двигатели) в общем случае не равно сопротивлениям прямой последовательности. В электрических машинах токи обратной последовательности тоже являются магнитными потоками, которые перемещаются относительно статора в обратном направлении. При своем перемещении магнитный поток обратного направления, вращаясь относительно ротора с двойной скоростью, встречает на своем пути непрерывно изменяющееся магнитное сопротивление. Это обусловлено магнитной несимметрией ротора и тем, что наведенные в продольных и поперечных контурах ротора токи создают различные ответные реакции.

Поток обратной последовательности синхронной частоты в общем случае вызывает в статоре нечетные гармоники, которые искажают синусоидальную форму магнитного поля статора. Это обстоятельство существенно затрудняет определение реактивного сопротивления синхронной машины.

Значения реактивного сопротивления обратной последовательности приводятся в каталогах и справочниках как параметры машин. При отсутствии этих данных для машин с успокоительными обмотками можно принимать

x₂ = 1.22 x^”d ;

для явнополюсных без успокоительных обмоток –

x₂ = 1.45 x^”d .

В приближенных практических расчетах для турбогенераторов можно полагать

x₂ ≈ x^”d .

Для асинхронных двигателей сопротивление обратной последовательности полагают равным их сверхпереходному сопротивлению x₂ = x^”d =1/ I _п ,

где I _п – кратность пускового тока двигателя.

Для обобщенной нагрузки реактивное сопротивление обратной последовательности практически такое же, как и в момент внезапного нарушения режима, т.е.

x₁ = x₂ = 0,35 .

6.3 Сопротивление элементов токам

нулевой последовательности

Сопротивление нулевой последовательности элементов существенно отличается от сопротивления прямой и обратной последовательностей, поскольку взаимоиндукция здесь сказывается иначе, и, кроме того, сопротивление нулевой последовательности зависит от схемы соединения фаз рассматриваемого элемента и заземления нейтрали.

В синхронных машинах с заземленной нейтралью протекают токи нулевой последовательности, которые создают одинаковые по значению и совпадающие по времени магнитные потоки. Поскольку обмотки фаз машины сдвинуты по окружности ротора на 120⁰, магнитные потоки нулевой последовательности машины будут так же сдвинуты в пространстве относительно друг друга на 120⁰. Поэтому можно считать, что результирующий магнитный поток нулевой последовательности в зазоре машины равен нулю и реакции ротора не вызывает.

Реактивное сопротивление нулевой последовательности синхронных машин определяется рассеянием магнитного потока в пазах и лобовых частях, причем по значению оно меньше, чем при симметричном трехфазном потоке, и сильно зависит от типа обмотки. Поэтому величина x₀ синхронных машин колеблется в широких пределах:

х₀=(0,15…0,6)x^”d. 6.5

Так как практически синхронные машины эксплуатируют в режиме с изолированной нейтралью, то при этом токи нулевой последовательности в нем не протекают х₀ = ∞.

Реактивное сопротивление нулевой последовательности асинхронных двигателей, как и у синхронных машин, определяется только рассеянием статорной обмотки и в большей степени зависит от типа и конструкции последней. Достаточно надежные значения этого сопротивления могут быть получены опытным путем или по данным завода-изготовителя.