5.5. Особенности расчета токов короткого замыкания

в схемах до 1000В

Применение вышеуказанных методов к расчету КЗ в схемах до 1000В затруднительно из-за их большой разветвленности, а результаты расчета дают значения иногда на порядок больше тех, которые реально наблюдаются. По мере перехода к более низким ступеням напряжения для правильной оценки сопротивления короткозамкнутой цепи приходится учитывать целый ряд факторов, которые не играют никакой роли в установках повышенных напряжений.

Электрические установки до 1000В, которые в настоящее время питаются от распределительной сети через понижающие трансформаторы, электрически удалены от источников питания. Это позволяет считать, что при КЗ уже за понижающим трансформатором напряжение на стороне высокого напряжения можно считать неизменным. В результирующем сопротивлении КЗ весьма существенную роль играют активные сопротивления, которыми уже нельзя пренебречь. К этим сопротивлениям относятся собственно сопротивления присоединений, трансформаторы тока, сборные шины. К ним следует добавить сопротивления различных контактных соединений коммутационной аппаратуры, а также переходное сопротивление в месте КЗ. Точная оценка этих последних элементов весьма неопределенна, но и отказ приводит к преувеличению токов короткого замыкания.

При отсутствии достоверных данных рекомендуется вводить в схему расчета КЗ активное сопротивление 0,015-0,030 Ом в зависимости от места КЗ.

За рубежом практикуется учет переходных сопротивлений путем косвенного увеличения длин проводников на 10%.

Примечание: целесообразно учитывать лишь те двигатели, которые непосредственно примыкают к месту КЗ или питаются от той же секции шин. Если рассматриваемая схема включает местную электростанцию, он должен учитываться дополнительной генерирующей ветвью. Активные сопротивления контактов автоматических выключателей, контакторов, магнитных пускателей и рубильников принимается равным 0.1 Ом.

Глава шестая

Переходные процессы при нарушении

симметрии трехфазной цепи

6.1. Общие положения

Исследование переходного процесса при нарушении симметрии трехфазной цепи осложняется тем, что в этом случае электрические машины становятся генераторами высших гармонических составляющих тока. Применение метода симметричных составляющих существенно облегчает понимание процессов в системе и расчет основных гармоник тока и напряжения. Студенты будут легче ориентироваться в происходящих процессах, если будут помнить некоторые общие положения:

1. Число необходимых для решения системы независимых уравнений должно равняться числу неизвестных. Следовательно, для нахождения неизвестного вектора надо составить 2 уравнения для определения неизвестного модуля и фазы вектора.

Трехфазная симметричная система может быть описана также всего двумя уравнениями, поскольку вектора всех трех фаз равны по модулю и имеют одинаковый сдвиг по фазе. Поэтому, в частности, можно описать трехфазную систему в системе двух координат по продольной и поперечной оси ротора синхронной машины. При нарушении симметрии цепи необходимо составить систему уже из 6 уравнений.

2. Несимметричная трехфазная система может быть описана как сочетание (или даже геометрическая сумма) трех систем, также трехфазных, но симметричных- прямой последовательности-три вектора равных по модулю со сдвигом по фазе друг по отношению к другу, причем вектор фазы В отстает от вектора фазы А, обратной - аналогичные три вектора, но чередование фаз обратное; нулевой - три вектора равных по модулю и однонаправленных. Тем самым задача сводится к определению модулей векторов трех последовательностей и сдвига по фазе между этими векторами.

Рис. 6.2. Разложение на симметричные составляющие

(6-1)

Следует напомнить , что

и т. д.

В этом случае .

Тогда по основным величинам можно определить составляющие.

Для чего :

3. Упрощает анализ и то положение метода симметричных составляющих, что симметричные составляющие токов связаны законом Ома с симметричными составляющими напряжений только одноименной последовательности.

Для произвольного несимметричного режима второй закон Кирхгофа позволяет записать три уравнения, общие для различных видов повреждения:

(6-3)

Так как в электрической машине отсутствуют элементы, генерирующие ЭДС обратной и нулевой последовательности. Недостающие для анализа процесса три уравнения получаются из граничных условий различных для каждого конкретного вида повреждения.