Расчет несимметричных КЗ на модели постоянного тока. Симметричные составляющие токов и напряжений в месте несимметричных КЗ, страница 2

3.Составляем схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательности.

Схема прямой последовательности является обычной схемой, которую составляют для расчета любого симметричного трехфазного режима. В зависимости от применяемого метода и момента времени в нее входят генераторы и нагрузки с соответствующими реактивными сопротивлениями и ЭДС. Все остальные элементы входят в схему неизменными сопротивлениями.

Схема обратной последовательности по структуре аналогична схеме прямой последовательности. Различие между ними состоит в том, что в схеме обратной последовательности ЭДС всех генерирующих ветвей принимают равными нулю, а реактивности обратной последовательности синхронных машин и нагрузок практически постоянны и не зависят от вида возникшей несимметрии, а также от продолжительности переходного процесса.

   Началом схемы прямой или обратной последовательности считают точку, в которой объединены свободные концы всех генерирующих и нагрузочных ветвей. Это - точка нулевого потенциала схемы соответствующей последовательности.   Концом схем прямой или обратной последовательности считают точку, где возникла  несимметрия.

Составление схемы нулевой последовательности следует начинать от точки, где возникла несимметрия, считая, что в этой точке все фазы замкнуты между собой накоротко и к ней приложено напряжение нулевой последовательности. При поперечной несимметрии это напряжение прикладывается относительно земли (рис.5.1). Схема нулевой последовательности в значительной мере определяется соединением обмоток трансформаторов и автотрансформаторов.

Началом схемы нулевой последовательности считают точку, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом, а ее концом - точку, где возникла несимметрия.

Сопротивление, через которое заземлена нейтраль трансформатора, генератора и т.д. должно быть введено в схему нулевой последовательности утроенной величиной. Это обусловлено тем, что схему нулевой последовательности составляют  для одной фазы, а через это сопротивление протекает сумма токов нулевой последовательности всех трех фаз.

Рис.5.1. Включение источника напряжения нулевой последовательности

4. Определяем результирующие сопротивления схем отдельных последовательностей относительно точки, где возникла та или иная несимметрия. На этом же этапе для схемы прямой последовательности находим  результирующую ЭДС относительно той же точки.

При поперечной несимметрии на расчетной схеме (рис.5.2,а) проследим, как составляется схема замещения каждой последовательности. Все элементы этой схемы пронумерованы и их номера сохранены для обозначения соответствующих элементов в схемах замещения отдельных последовательностей.     

При несимметрии в точке М схема замещения прямой последовательности имеет вид, представленный на рис.5.2,б.

Последовательно соединенные в ней элементы 1 и 2, а также 5 и 6, обозначены соответственно 8 и 9. Для упрощения схемы достаточно заменить ветвь 9 с ЭДС Е_н≠0 и ветвь, получаемую сложением элемента 8 с параллельно соединенными элементами 3 и 4 и имеющую ЭДС Е одной эквивалентной (рис.5.2,в). Схема обратной последовательности и ее преобразования аналогичны, за исключением того, что в ней отсутствуют ЭДС источников. Схему нулевой последовательности (рис.5.2,г) также преобразовываем путем последовательного и параллельного сложения ветвей.

5. По сопротивлению обратной и нулевой последовательностей определяем дополнительное сопротивление Х_Δ⁽ⁿ⁾ и удаляем действительную      точку КЗ за сопротивление Х_Δ⁽ⁿ⁾, что позволяет по выражению (5.1) определить ток прямой последовательности Х⁽ⁿ⁾_ka1.

6. Фазный ток в месте любого (n) несимметричного КЗ определяем по выражению (5.2), умножив на базисный ток, определенный по выражению: