Таким образом, мгновенное значение полного тока КЗ для произвольного момента времени содержит периодическую и апериодическую составляющие и имеет вид:
. (2.3)
В зависимости от момента времени возникновения КЗ (т.е. значения угла a), начальное значение ia(0) может изменяться от нуля до максимального (почти доIn max). Если обратиться к векторной диаграмме (см. рисунок 2.2), то это означает, что вектор (Imax – In max) по отношению к оси времени tt может занимать положение от перпендикулярного (когда начальное значение ia(0) = 0) до параллельного (ia(0) = Inmax , при Imax = 0).
Рассматривая все три фазы на векторной диаграмме можно видеть, что в какой-то момент времени для одной из фаз ia(0) может быть равно нулю. В фазе, где ia(0) оказалось равно нулю (в момент возникновения КЗ), апериодическая составляющая не возникает (см. рисунок 2.3).
Так как ток КЗ обычно во много раз больше тока нагрузки, то для упрощения анализа можно пренебречь током нагрузки и принять, что КЗ произошло при холостом ходе. Тогда (2.3) будет иметь вид:
|
В практических расчетах наибольшее возможное мгновенное значение полного тока КЗ находят при наибольшем значении апериодической составляющей. Это наибольшее значение называется ударным током. Условия его определения следующие [1]:
Imax = 0, a =0,
т.е. когда sin(a - jк) = – 1. Тогда из (4.4) получим (см. рисунок 2.4):
i(t) »– In max cos wt + In max 
,
(2.5)
(при 
, 
; 
.
Из
формулы (2.5) видно, что полный ток КЗ достигает своего максимума, когда coswt
= –1 или wt = p, т.е. через полпериода (
) с момента возникновения КЗ (см.
рисунок 2.4). Тогда получим:
Рисунок 2.3 – Осциллограммы токов в отдельных фазах при трехфазном КЗ для случая, когда в одной из фаз (фаза С) не возникает апериодическая составляющая тока
. (2.6)
Это значение тока носит название ударного тока КЗ, а отношение
– ударный коэффициент.
Ударный коэффициент показывает, во сколько раз ударный ток iупревышает амплитуду периодической составляющей тока КЗ Iп max.
Если считать, что f = 50Гц (w = 2pf), то (2.6) примет вид
Рисунок 2.4 – Осциллограмма полного тока КЗ и его периодической и апериодической составляющих при наибольшей величине апериодической составляющей
.
Таким образом,
. (2.7)
Учитывая, что
,
где Iп - действующее значение тока в начальный момент КЗ, величину ударного тока можно определить как
.
(2.8)
Ударный коэффициент Ку может изменяться в пределах от 1 до 2 (экспоненциально, см. рисунок 2.5). Чем меньше Та, тем быстрее затухает апериодическая составляющая и тем меньше Ку.
Рисунок 2.5 – Зависимость ударного коэффициента от постоянной
времени Та
В высоковольтных сетях (35 кВ и выше) апериодическая составляющая исчезает через 0,1…0,3 с. В сетях низкого напряжения она практически незаметна.
2.3. Задание на лабораторную работу
Исследование электромагнитного переходного процесса при симметричном коротком замыкании проводится для простейшей электрической системы, однолинейная схема которой представлена на рисунке 2.6.
|
|
|
Рисунок 2.6 – Однолинейная принципиальная схема исследуемой электрической системы |
1. Подготовить исходные данные для исследования.
2. Произвести расчет токов трехфазного короткого замыкания для заданных точек КЗ.
3. Исследовать переходный процесс при симметричном трехфазном КЗ в зависимости от удаленности точки КЗ от генератора и от значения фазы включения КЗ.
4. Проанализировать полученные результаты, сформулировать краткие выводы по работе, оформить отчет и защитить его.
Первых два пункта задания выполняются накануне лабораторной работы в ходе самостоятельной работы.
Для подготовки исходных данных обучаемому необходимо определить параметры оборудования. С этой целью из таблицы 2.1 по номеру варианта определяется индивидуальный код задания ХХХХХХ-К. Расшифровка кода представлена на рисунке 2.7.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
