Главная страница  Короткое замыкание 

[0] [ 1 ] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44]

ет над активным и периодическая слагающая in отстает

по фазе от э. д. с. примерно на 90 °.

Щ Часть процесса, которая характеризуется изменением

амплитудных значений тока к. з., принято называть не-

установившимся процессом. В установившемся режиме, амплитуды тока к. з. постоянны.

В зависимости от того, изменяется э. д., с. источника во время к. 3. или нет, протекание процесса к. з. и длительность перехода к установившемуся режиму будут различными.

Рассмотрим трехфазное к. з. для следующих случаев питания сети: от генератора без АРВ, от генератора с , АРВ и от энергосистемы.

Под определением «.энергосистема», или «электрическая система», которым часто пользуются при расчетах токов к. в., подразу- мевается мощный источник питания, напряжение на шинах которого остается постоянным при любых изменениях режима сети - сбросах нагрузки, перегрузках или коротких замыканиях. Внутреннее сопротивление такого источника принимается равным нулю (л:с.вн=0,

гс,вн = 0).

Свойства системы как источника питания широко используются в практике расчетов токов к з. В самом деле, если требуется , определить максимально возможный ток к. з., его предельное зна-[.чение за элементом электрической схемы, например за трансформа-[ тором или реактором, то достаточно этот элемент условН подклю-.ттъ к шинам эл"-трической системы Методы вычислений рассмот- рены в § 9.

Если удаление точек к з. от шин источника питания характеризуется значительными сопротивлениями {§ 11), можно считать, , что при к. 3. не йроисходит изменения напряжения на шинах и зна-:чение периодического тока к. з., определяемое в данном случае на-[ пряжением источника, также не изменяется в течение к. з Условие. J неизменности напряжения источника значительно облегчает расчет,

Рассмотрим вначале момент возникновения к. з. Ирис. 3).

Поскольку речь идет о симметричной трехфазной системе, для оценки явлений достаточно рассматривать процесс в одной фазе.

Как уже упоминалось, при к. з. ток в электрической Цепи возрастает Однако .мгновенного увеличения тока (кривая U) в обмотке статора генератора произойти не может из-за того, что обмотка статора и цепь к.,з. обладают индуктивностью.



в начальный момент к. з. в обмотке статора и в индуктивных сопротивлениях цепи наводится э. д. с. самоиндукции, препятствующая изменению тока, и индуктируется ток самоиндукции встречного направления, так называемый свободный апериодический ток (кривая 1а). Апериодическим этот ток называется потому, что направление его не изменяется.

G момента возникновения к. з. ток повреждения можно представить состоящим из двух слагающих: свободного апериодического тока - апериодической слагающей тока к. 3. и вынужденного периодического тока, создаваемого э. д. с. генератора, - периодической слагающей тока к. 3.

В результате вза1имного действия слагающих ток в цепи для начального момента к. з." остается равным мгновенному значению тока нагрузочного режима 1н,о. Таким образом,

где а,о - начальное значение апериодической слагающей тока к. 3.; in,o - начальное значение периодической слагающей тока к. 3., 1н,о"- мгновенное значение тока нагрузки в момент возникновения к. з. На основании (1)

»г.о = н,о-до- (2)

.: Из выражения (2) следует, что начальное значение апериодического тока* будет максимальным при отсутствии тока нагрузки (t„,o==0) и возникновении к. з. в тот момент, когда периодическая слагающая имеет наибольшее значение ia,o=ia,m,o-

а,о, max ~ а,т,0

Значение периодической слагающей для начального момента к. з. зависит от э. д, с. генератора, его внутреннего сопротивления и сопротивления внешней цепи.

Начальное действующее значение периодической слагающей Vo=tn,m,o/K2 вьрчисляется по выражениям (49)-(52).

Далее проследим, как изменяются апериодическая и периодическая слагающие в течение короткого замыкания.

- :-:- I

i* В сетях с индуктивной нагрузкой, ,



Апериодическая слагающая затухает по закону;века-зательной функции:

i t

где .- постоянная времени затухания; at - коэффициент затухания. . ..* -Постоянная времени

Т±-, (3)

cor 314г

где (0=2 nf - угловая частота; г, L я х - соответственно активное сопротивление, индуктивность и индуктивное сопротивление цепи к, з.

Быстрота затухания апериодической слагающей зависит от соотношения между активным и индуктивным сопротивлениями цепи к. 3.: чем больше активное сопротивление цепи, тем затухание происходит интенсивнее.

Сказанное выше относительно начальных значений тока к. 3. и затухания апериодической слагающей действительно для всех трех случаев к. з., приведенных на рис. 3.

Однако периодическая слагающая тока к. з. изменяется по-разному в зависимости от источника питания. Для генератора без АРВ, как видно, из рис. 3, а с исчезновением апериодической слагающей неустановившийся процесс не заканчивается, так как изменение периодической Слагающей тока к. з. происходит более длительно.

При этом амплитуды периодической слагающей уменьшаются от максимального начального /п,т,о до некоторого установившегося значения /п.т,оо=

Благодаря магнитной связи между обмотками статора и ротора синхронной машины при возрастании периодического тока статора в момент возникновения к. з. в обмотке ротора наводится апериодический индукционньрй ток, по направлению совпадающий с током обмотки возбуждения (рис. 4); в результате в начальный момент к. 3. результирующий магнитный поток обмотки возбуждения и э. д, с. "(или Е) машины остаются без изменения (см, приложение).

Далее, с затуханием апериодического тока в обмотке возбуждения результирующий магнитный поток, постепенно уменьшаясь, доходит до установившегося значе-




[0] [ 1 ] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44]

0.0122