Электромагнитные процессы при сохранении симметрии трёхфазной цепи. Введение и переходные процессы в простых цепях при коротком замыкании, страница 9

Все элементы низковольтных установок работают, как правило, на одном напряжении. Сопротивления большинства элементов низковольтных электроустановок (шин, кабелей, трансформаторов тока, контактов выключателей, переходных болтовых соединений) даются в именованных единицах. Поэтому и расчёт токов К.З. низковольтных установок производится в именованных единицах:

где

Uср – напряжение верхней ступени трансформации, приведённое к   низшей ступени [В];

 - полное сопротивление цепи [мОм].

В качестве средних номинальных напряжений рекомендуется принимать величины 600, 525, 400, 230, 127 В.

Величина тока при трёхфазном К.З. необходима для проверки аппаратов и проводников по условиям электродинамической и термической стойкости токам короткого замыкания.

При значительной величине активного тока цепи К.З. и длительном отрезке времени протекания тока К.З. может оказаться необходимым ввести в расчёт тока учёт так называемого теплового спада тока.

Это явление заключается в том, что при удалённом К.З. величина тока К.З.  с течением времени значительно уменьшается за счёт увеличения активного сопротивления в результате нагрева проводников. Так, например, при К.З. на длине 40 м кабеляА-3Х159 мм2 величина тка составляет 10 кА, а на расстоянии 160 м – 4,25 кА.

Одно временно с удалённостью К.З. уменьшается отношение x/r, что обуславливает уменьшение постоянной времени затухания апериодической составляющей тока и, следовательно, - уменьшение ударного коэффициента и ударного тока. График зависимости ударного коэффициента для малых отношений сопротивлений цепи К.З. приведён на рис. 4.1.

Влияние асинхронной нагрузки на величину тока короткого замыкания учитывается так же, как и в высоковольтных установках, а именно:

Асинхронная нагрузка оказывает влияние на токи короткого замыкания, отдавая запасённую в контурах двигателей энергию. Асинхронные электродвигатели в начальный момент времени К.З. можно рассматривать как недовозбужденные синхронные двигатели, т.к. их скольжение в этот момент составляет 2÷5% и можно считать, что они вращаются с синхронной скоростью. Ротор асинхронного двигателя является неявнополюсным и поэтому обладает полной магнитной симметрией. Его сверхпереходное индуктивное сопротивление x (сопротивление от зажимов двигателя до точки, в которой э.д.с. E остаётся неизменной в момент короткого замыкания) является реактивностью короткого замыкания двигателя, т.е. соответствует режиму при единичном скольжении

где Iпуск – пусковой ток двигателя при прямом пуске.

В отличие от расчёта тока короткого замыкания в высоковольтных установках, где сопротивления переводятся из абсолютных едини в относительные, здесь приходится выполнять обратную операцию, т.е. умножать x[о.е.] на номинальное базисное сопротивление двигателя.



Несимметричные аварийные режимы

При несимметричных авариях уже нельзя рассматривать процесс, протекающий только в одной фазе трёхфазной системы. Явления во всех трёх фазах протекают по-разному, т.к. токи, напряжения в фазах и углы между ними в этом случае различны. При том подходе, который использовался для расчёта симметричного короткого замыкания, объём вычислений катастрофически растёт. Поэтому для расчёта несимметричных режимов используется метод симметричных составляющих.


№п/п

Вид аварии

Обозначение

Δz(n)

I1

m(n)

1

Трёхфазное к.з.

(3)

0

1

2

Двухфазное к.з. на землю

(1,1)

z2‌‌‌ ‌z0=

1,5÷√3

3

Разрыв одной фазы

(1р)

4

Двухфазное к.з.

(2)

z2

√3

5

Однофазное к.з. на землю

(1)

z2+z0

3

6

Разрыв двух фаз

(2р)


ПЕРЕХОДНЫЕ   ПРОЦЕССЫ          ПРИ   ВКЛЮЧЕНИИ   МОЩНЫХ   ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ