3.11 Токи при несимметричных коротких замыканиях

К несимметричным коротким замыканиям относятся однофазные короткие замыкания в сетях, нейтрали которых заземлены, двухфазные короткие замыкания в сетях, ………………………… и двухфазные короткие замыкания на землю.

Специфика токов КЗ при несимметричном коротком замыкании: эти токи нельзя подсчитать по законам Ома и Кирхгофа. Несимметричные токи короткого замыкания рассчитываются с помощью метода симметричных составляющих. Преимущество этого метода – токи и напряжения одной последовательности не взаимодействуют с токами и напряжениями другой последовательности. Следовательно, законы Ома и Кирхгофа справедливы для каждой последовательности отдельно.

Для всех элементов сети, кроме генераторов сопротивление прямой последовательности равно сопротивлению обратной последовательности (Х₁= Х₂). Х₁ и Х₂ – это сопротивления в симметричном режиме, а Х₀ – это сопротивление нулевой последовательности не в симметричном режиме.

Х₁= Х_L-Х_m,

где Х_m – сопротивление взаимоиндукции.

Х₀= Х_L+2Х_m.

Например, если воздушная линия одиночная, то Х₀= (2,5÷3)Х_1Л.

Составим схему замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей. И для каждой последовательности найдем результирующее сопротивление Х_1Σ, Х_2Σ, Х_0Σ. Трехфазная ЭДС генераторов присутствует только в прямой последовательности, т.е. Е₂=0, Е₀=0.

Е_ГХ_1ΣX₂_ΣX_0Σ

U_K₁U_K₂U_K₀

а) б) в)

Рис. Схемы замещения: а) – прямой последовательности, б) – обратной последовательности, в) – нулевой последовательности.

Для каждой схемы замещения составляются уравнения по второму закону Кирхгофа

В этих трех уравнениях шесть неизвестных, поэтому составляются еще три уравнения для граничных условий. Граничные условия рассмотрим на примере однофазного короткого замыкания