- •Электромагнитные переходные процессы в электрических системах
- •Оглавление
- •Введение
- •Характеристики и параметры элементов электрической системы, схемы замещения
- •1.1. Краткие теоретические основы
- •1.2. Определение параметров схем замещения
- •1.3. Схемы замещения для элементов электрической сети
- •Генераторы
- •Трансформаторы и автотрансформаторы
- •Нагрузка
- •Реакторы токоограничивающие
- •Воздушные и кабельные линии (вл и кл)
- •Электрическая система
- •Электромагнитный переходный процесс при трехфазном коротком замыкании
- •2.1. Переходный процесс в простейшей цепи
- •Решение задачи классическим методом [4, 5]
- •Составление дифференциальных уравнений
- •Определение тока установившегося режима
- •Составление и решение однородного уравнения
- •Определение полного тока
- •Решение задачи операторным методом
- •Расчет процесса трехфазного кз численными методами
- •2.2. Расчет начального (сверхпереходного) и ударного тока короткого замыкания
- •Ударный ток и его действующее значение
- •2.3. Переходный процесс при трехфазном коротком замыкании в статорной цепи синхронной машины
- •2.4. Использование программ для расчета переходных процессов
- •Программа. Ткз 3000-пвк для расчета электрических величин при повреждениях и уставок релейной защиты (для dos)
- •Программа пвк анарес-2000 – Расчет и управление режимами электрических сетей и систем
- •Несимметричные короткие замыкания
- •3.1. Параметры элементов для токов прямой, обратной и нулевой последовательностей
- •Синхронные машины
- •Асинхронные двигатели
- •Силовые трансформаторы
- •Воздушные линии
- •3.2. Расчет токов несимметричных коротких замыканий.
- •Распределение симметричных составляющих параметров режима в электрической системе при расчетах несимметричных кз
- •Напряжения и токи на высокой стороне трансформатора
- •Напряжение и токи на низкой стороне трансформатора
- •3.3. Расчет токов замыкания на землю в сети без глухого заземления нейтрали
- •3.4. Продольная несимметрия
- •1. Разрыв одной фазы
- •2. Обрыв двух фаз
- •Особые виды переходных процессов
- •4.1. Гашение электромагнитного поля синхронных машин
- •4.2. Самовозбуждение синхронных машин
- •Зона асинхронного самовозбуждения
- •4.3. Расчет токов коротких замыканий в сетях с напряжением до 1000 в
- •Литература
- •Коллектив авторов Электромагнитные переходные процессы в электрических системах Сборник задач
Асинхронные двигатели
Реактивность Х2 асинхронного двигателя равна его так называемой реактивности короткого замыкания , т.е. близка к обратной величине пускового тока, выраженного в относительных номинальных единицах.
Реактивность нулевой последовательности асинхронного двигателя, как и синхронных машин, определяется только рассеянием статорной обмотки и сильно зависит от типа и конструкции последней. Определяется опытным путем.
Для реактивности обратной последовательности обобщенной двигательной нагрузки в практических расчетах можно принимать величину Х2 = 0,35, считая ее отнесенной к полной мощности данной нагрузки и среднему номинальному напряжению той ступени, где она присоединена.
Силовые трансформаторы
Реактивные сопротивления прямой и обратной последовательностей двухобмоточных трансформаторов одинаковы и рассчитываются по известным формулам, с использованием напряжения короткого замыкания обмоток Uк %. Формулы приведены в гл. 1.
Реактивные сопротивления нулевой последовательности трансформаторов в значительной степени обусловлены его конструкцией и соединением обмоток.
Со стороны обмотки, соединенной в треугольник или в звезду без заземленной нейтрали, независимо от того, как соединены другие обмотки, реактивность нулевой последовательности трансформатора равна бесконечности (Х0 = ∞), так как при этих условиях вообще исключена возможность циркуляции тока нулевой последовательности. Следовательно, конечная реактивность нулевой последовательности трансформатора может быть только со стороны его обмотки, соединенной в звезду с заземленной нейтралью. На рис. 3.1, а, б, в приведены основные варианты соединения обмоток двухобмоточного трансформатора, при которых приложенное к обмотке I напряжение нулевой последовательности вызывает в одной или в обеих обмотках ток той же последовательности.
Справа, против каждого варианта соединения обмоток, показаны схемы замещения трансформатора для токов нулевой последовательности.
Рис. 3.1
Для группы из трех трансформаторов, а также для трехфазных четырех- и пятистержневых (бронированных) трансформаторов ток намагничивания нулевой последовательности очень мал, так как в этом случае условия для магнитного потока практически те же, что и при питании трансформатора от источника напряжения прямой (или обратной) последовательности, поэтому Хμ = ∞.
Иные условия имеют место в трехфазных трехстержневых трансформаторах, где магнитные потоки нулевой последовательности замыкаются через изолирующую среду и кожух трансформатора. Для проведения магнитного потока по пути со столь высоким магнитным сопротивлением необходим достаточно большой ток намагничивания. Следовательно, реактивность Хμ0 у трансформатора такого типа значительно меньше, чем Хμ1, и в зависимости от конструкции трансформатора находится в пределах Хμ0(н) = (0,3...1,0).
У трехобмоточных трансформаторов одна из обмоток, как правило, соединена в треугольник, поэтому для них всегда Хμ0 = .
Основные варианты соединения обмоток трехобмоточного трансформатора и соответствующие им схемы замещения нулевой последовательности (считая U0 приложенным со стороны обмотки I) приведены на рис. 3.1, г, д, е.
При глухом заземлении нейтрали автотрансформатора его схема замещения нулевой последовательности аналогична схеме трехобмоточного трансформатора.