Файл: Переходные процессы практикум.doc

определить ток прямой последовательности в комплексной схеме замещения. Последний является током трехфазного к. з. при эквивалентном трехфазном к. з.;

найти полный ток несимметричного к. з. по выражению (39).

Результирующие сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей находят по соответствующим схемам

Схема прямой последовательности (ПП) – обычная схема, которую составляют для расчета симметричного трехфазного к. з. В зависимости от момента времени переходного процесса генераторы, синхронные компенсаторы и нагрузки в схему замещения вводят соответствующими реактивностями и эдс. По схеме определяютЕ_1∑ их_1∑генерирующих ветвей, а также коэффициенты распределения для них.

Схема обратной последовательности (ОП)отличается от схемы ПП отсутствием в ней эдс и значением реактивных сопротивлений генераторов и нагрузок. За начало схемы прямой (обратной) последовательности (Н1,Н2) принимают точку, в которую объединены свободные концы генерирующих ветвей (точка нулевого потенциала). Концом схемы считают точку, где возникло к. з. (К₁,К₂).

Для элементов системы с неподвижными магнитосвязанными цепями индуктивные сопротивления прямой и обратной последовательности равны между собой. Таким образом, для трансформаторов, воздушных и кабельных линий, реакторов х₁ = х₂. Для вращающих машинх₁ ≠ х₂. В практических расчетах принимают:

для синхронных машин без демпферных обмоток х₂ =1,45 ∙ х′_d;

для турбогенераторов и синхронных машин с демпферными обмотками

х₂ =1,22 ∙ х′_d;

для асинхронных двигателей ;

для комплексной (обобщенной) нагрузки х_2* = 0,35.

Т а б л и ц а 6

Вид к.з.	К⁽³⁾	К^(1,1)	К⁽²⁾	К⁽¹⁾
Граничные условия	U_КА = 0 U_КВ = 0 U_КС = 0	I_КА = 0 U_КВ = 0 U_КС = 0	I_КА = 0 I_КВ = -I_КС U_КВ = U_КС	U_КА= 0 I_КВ= 0 I_КС= 0
Соотношение между симметричными составляющими	I_КА = I_КА1 I_К2 = 0 I_Ко = 0	U_КА1 = U_КА2 U_КА1 = U_Ко I_КА1+I_КА2 +I_Ко= 0	I_КА1 = 0 U_КА1 = U_КА2 I_КА1=-I_КА2	I_КА1 = I_КА2 I_КА1 = I_Ко U_КА1+U_КА2 +U_Ко= 0
Дополнительное сопротивление х^(п)	0		х₂	х₂ + х_о
Ток прямой последовательности I_КА1^(п)
Ток обратной последовательности I_КА2^(п)	----		-I_КА1	I_КА1
Ток нулевой последовательности I_Ко^(п)	----		0	I_КА1
m^(п)	1			3
Ток к.з. I_К^(п)	I_К⁽³⁾=I_КА1⁽³⁾	I_К^(1,1)= m ^(1,1)_× I_КА1^(1,1)	I_К⁽²⁾= m ⁽²⁾_× I_КА1⁽²⁾	I_К⁽¹⁾= m ⁽¹⁾_× I_КА1⁽¹⁾
Напряжение прямой последовательности U_КА1^(п)	0	I_КА1 (х₂ ║ х_о)	I_КА1 × х₂	I_КА1 (х₂ + х_о)
Напряжение обратной последовательности U_КА2^(п)	0	I_КА2 × х₂	I_КА2 × х₂	I_КА2 × х₂
Напряжение нулевой последовательности U_Ко^(п)	0	I_Ко × х_о	I_Ко × х_о	I_Ко × х_о

Схема нулевой последовательности (НП).Токи НП по существу являются составляющими однофазного тока, разделенного между тремя фазами и возвращающегося через землю и параллельные ей цепи (тросы линий, оболочки кабелей). Поэтому путь токов НП существенно отличается от путей, по которым протекают токи ПП и ОП.

Составление схемы НП начинают от точки к. з., считая, что в этой точке фазы замкнуты между собой и к ней относительно земли приложено напряжение НП U_ко. Далее выявляют возможные пути протекания токов НП и в схему замещения включаются элементы, через которые протекают токи. Началом схемы (Н_о) является точка нулевого потенциала (земля), концом – точка к. з. (К_о).

Схемы ПП, ОП и НП представлены на рис. 15

Рис. 15

Система токов НП существенно отличается от схем ПП и ОП и поэтому сопротивления элементов для токов НП совершенно иные.

Синхронные машины: сопротивление НП зависит от конструкции и типа обмоток и колеблется в пределахх_о* =(0,15…0,6)∙ х′_d.

Асинхронные двигатели: достаточно достоверное значениех_оможет быть получено лишь опытным путем, или по данным завода-изготовителя.

Комплексная нагрузка: определяется конкретной схемой соединения элементов нагрузки и питающей сети.

Реакторы: представляют собой однофазный аппарат, поэтомух_о = х₁.

Воздушные ЛЭП:токи НП линий электропередачи возвращаются через землю и по грозозащитным заземляющим тросам, если последние имеются. Для практических расчетов принимают:

одноцепная линия без тросов х_о = 3,5х₁;

двухцепная линия без тросов х_о = 5,5х₁;

одноцепная линия со стальным тросом х_о = 3х₁;

одноцепная линия с медным тросов х_о = 2х₁;

двухцепная линия со стальным тросом х_о = 4,7х₁;

двухцепная линия с медным тросом х_о = 3х₁.

Кабельные линии:приближеннох_о ≈ (3,5…4,6)х₁, или точное значение из замеров в реальных условиях.

Трансформаторы:индуктивное сопротивление НП трансформатора определяется его конструкцией и соединением обмоток. Со стороны обмотки трансформатора, соединенной треугольником (∆) или в звезду без заземлен ной нейтрали(),сопротивление НП трансформаторах_о= ∞, так как в этом случае исключается возможность циркуляции токов НП в данном трансформаторе. Следовательно, конечная величина сопротивления НП трансформатора может быть только со стороны его обмотки, соединенной в звезду с заземленной нейтралью().

Для трансформаторов со схемой / ∆

причем токи НП не выходят за треугольник.

Для трансформаторов со схемой /

где х_вн – сопротивление НП элементов, подключенных к вторичной обмотке трансформатора.

Если на вторичной обмотке нет заземленных элементов, то

(х_вн = ∞), тох_о* = х_I_* + х_μ*.

Если нейтраль трансформатора заземлена через сопротивление R_N, то оно учитывается в схеме замещения утроенным значением.

Пример 3. При поочередном к. з. в точке «К» (рис. 16) определить токи двухфазного, однофазного и двухфазного к. з. на землю для момента времениt= 0 .