Расчет несимметричных КЗ на модели постоянного тока. Симметричные составляющие токов и напряжений в месте несимметричных КЗ, страница 3

(5.3)

б                

в                                    

г                       

Рис. 5.2.Расчетная схема (а), схема замещения прямой последовательности (б), преобразованная схема замещения прямой последовательности (в), схема замещения нулевой последовательности (г)

2.3.Исследование несимметричных КЗ  на модели постоянного тока  

Установленные соотношения между симметричными составляющими напряжений в месте КЗ (табл.5.1) позволяют для каждого вида несимметричного КЗ соединить вместе схемы отдельных последовательностей и образовать тем самым комплексную схему замещения для соответствующего вида КЗ.

Такие схемы приведены на рис.5.3.  Схемы каждой последовательности характеризуются в общем случае соответствующими полными сопротивлениями (Z₁, Z₂, Z₀). Они соответствуют фазе А. Нетрудно убедиться, что в них соблюдаются не только соотношения между симметричными составляющими напряжений в месте КЗ, но также соотношения между симметричными составляющими токов в месте КЗ.

Рис. 5.3. Комплексные схемы замещения: а - для двухфазного КЗ;

б – для однофазного КЗ; в – для двухфазного КЗ на землю.

Нужно иметь в виду, что в комплексной схеме для однофазного КЗ (рис.5.3,б) обеспечиваются значения прямой последовательности в различных точках. Что касается напряжений обратной и нулевой последовательностей, то они должны определяться относительно точек нулевого потенциала схем одноименных последовательностей, т.е. соответственно по отношению к точкам Н₂ и Н₀, которые являются началами схем этих последовательностей.

Комплексная схема для двухфазного КЗ на землю при Zо=µ переходит в комплексную для обычного двухфазного замыкания.

Схема прямой последовательности обычно содержит много источников, в то время как в схемах рис.5.3 условно показана лишь одна результирующая ЭДС.

Комплексные схемы особенно удобны при использовании расчетных моделей и установок, поскольку в этом случае можно измерить приборами токи и напряжения отдельных последовательностей в любой точке и любого участка рассчитываемой системы.

3.Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд, мнемоническая схема которого представлена на рис.5.4, представляет собой однолинейную модель электрической системы, выполненную на постоянном токе и состоящую из генератора, двух параллельных линий электропередачи, автотрансформатора, системы бесконечной мощности, нагрузки. Элементы электрической системы,   представленные на  мнемонической схеме, характеризуются данными, приведенными в табл.5.3. Реактор служит для заземления нейтрали трансформатора.

Сопротивления схем замещения отдельных последовательностей выражены в именованных единицах и приведены к среднему номинальному напряжению линии электропередачи, (варианты заданий приведены в   табл.1.3)  Все эти сопротивления представлены с помощью резисторов, смонтированных на обратной стороне стенда. Концы резисторов соединены с соответствующими зажимами схем замещения. Схемы отдельных последовательностей (для условий, определяемых заданием) могут быть собраны с помощью соединительных проводов. Комплексные схемы замещения для определенного вида КЗ – собирают путем соединения схем отдельных последовательностей.

В схеме нулевой последовательности предусмотрен реактор, с помощью которого можно представить требуемый режим заземления нейтрали трансформатора. Нейтраль трансформатора может быть, согласно заданию, как заземлена наглухо или через некоторое сопротивление,  так и разземлена.

Для контроля ЭДС генератора, нагрузки и напряжения системы служит два вольтметра, расположенные в верхней части лабораторного стенда.