Электромагнитные процессы при сохранении симметрии трёхфазной цепи. Введение и переходные процессы в простых цепях при коротком замыкании, страница 8

Возможны два варианта эквивалентирования:

·  По общему изменению тока

          В этом случае исходная схема (рис.3.3) преобразовывается к эквивалентной, приведённой на рис. 3.4

                                        Рис. 3.4

Несколько ЭДС E_i (в частном случае две) заменяются одной эквивалентной Е_э и определяется ток, притекающий в точку КЗ, но не определяются его составляющие от каждой из ЭДС.

          Для этого выразим общий ток I_э двумя способами:

Из этого уравнения можно выразить эквивалентную э.д.с. в виде:

Обратим внимание на то, что в последнем члене этого уравнения имеем разность эквивалентных проводимостей

С учётом этого

В общем виде  где

В частном случае для двух э.д.с.

Общее результирующее сопротивление х_рез= х_э + х.

Ток в эквивалентной ветви находится как

Лекция 4

Методы расчёта токов К.З. в цепях

с напряжением до 100 В

В расчётах токов К.З. высоковольтных цепей принималось допущение о том, что активное сопротивление rв цепи значительно меньше реактивного и активное сопротивление учитывалось только при определении постоянной времени затухания апериодической составляющей тока К.З. Необходимо оценить погрешность, определяемую этим допущением.

Амплитуда периодической составляющей тока К.З. с учётом полного сопротивления цепи определяется как:

где I_пmax     – амплитуда тока К.З. без учёта активного сопротивления;

b = r/x – отношение активного сопротивления цепи к реактивному.

Если считать, что допустимая погрешность в расчёте тока К.З. без учёта активного сопротивления не должна превышать 5%, то необходимо выполнение условий

Таким образом, если активное сопротивление цепи короткого замыкания меньше 30% величины реактивного сопротивления, то пренебрежение активным сопротивлением допустимо.

Однако следует помнить о том, что пренебрежение активным сопротивлением справедливо только при расчёте периодических составляющих, на совершенно недопустимо при определении апериодических составляющих токов. В противном случае вносится существенная погрешность в величину апериодических токов, а следовательно – в значения ударных токов, действующих значений полных токов и т.д.

Электроустановки напряжением до 1000 В, получающие питание от распределительной сети энергосистемы через понижающие трансформаторы отличаются от электроустановок высокого напряжения тем, что они имеют большую удалённость от источников электроэнергии, т.к. соединены с ними через несколько ступеней трансформации. Э та особенность позволяет считать, что при К.З. в такой электроустановке напряжение на высокой стороне практически всегда остаётся неизменным и равным своему номинальному значению.

Вторая особенность таких электроустановок заключается в том, что индуктивное и активное сопротивления в электроустановках напряжением до 1000 В соизмеримы, поэтому при составлении эквивалентных расчётных схем и схем замещения должны быть учтены полные сопротивления рассматриваемых цепей.

Большую часть активного сопротивления цепи составляют сопротивления сборных шин, трансформаторов тока, сопротивления болтовых соединений, зажимов, разъёмных контактов, а также переходного контакта в месте К.З. Учёт этих сопротивлений обязателен, т.к. пренебрежение ими даёт при расчётах сильно завышенные значения токов К.З., что может служить причиной завышения стоимости установок при проектировании и модернизации.

Вместе с тем учёт активных сопротивлений в цепи К.З. – достаточно неопределённая задача, т.к. величина сопротивлений, например, контактных соединений будет зависеть от состояния контактных поверхностей, степени затяжки болтов, силы нажимных пружин и т.д. Испытания в установках напряжением 500 В показали, что, если ток К.З. при тщательно привинченной к шинам закоротке принять за 100%, тоо при закоротке в 3÷4 раза меньшего сечения величина тока уменьшалась до 75%, а при про сто положенной на шины закоротке уменьшалась до 50%*. Поэтому правильный учёт переходного контактного сопротивления в низковольтных установках является важной задачей.