Виды несимметричных коротких замыканий
Принято рассматривать три основных вида несимметричных коротких замыканий К(1), К(2) и К(1.1), см. табл. 1. Для расчетов и сравнения тяжести коротких замыканий в зависимости от их вида считают, что несимметричное замыкание является глухим (то есть полагают, что сопротивление дуги равно нулю, rд = 0). Расчетные формулы токов и напряжений для симметричных составляющих легко могут быть распространены и на случаи rд 0. Схемы коротких замыканий, которые используются для получения расчетных формул, приведены на рис. 5.1. Рис. 5.1
Как можно видеть, точку несимметричного короткого замыкания располагают как бы на ответвлении в месте КЗ. Токи в ответвлении условно направлены к точке КЗ - это токи фаз I KA, I KB, I KC. На схеме замещения точку КЗ изображают для симметричных составляющих так, как показано на рис. 5.2. Токи I 1л, I 2л, I ол представляют собой симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей в ветви слева от точки «а», токи I 1п, I 2п, I оп – соответствующие токи правой от точки «а» ветви. Расчет токов последовательностей ведется для фазы А, токи других фаз определяются через ток фазы А. Для схем замыкания видов К(1), К(2) и К(1.1), см. рис. 5.1, достаточно определить ток прямой последовательности в точке короткого замыкания, чтобы затем через него найти токи обратной и нулевой последовательностей в этой точке.
Рис. 5.2
Расчетные формулы и соотношения для токов симметричных составляющих в месте короткого замыкания приведены в табл. 1. На рис. 5.3 представлены: схема простейшей передачи (а), в цепи которой в точке,, а '' происходит несимметричное короткое замыкание; схемы замещения прямой (б), обратной (в) и нулевой (г) последовательностей.
Рис. 5.3
В табл. 2: ЭДС ЕАΣ – эквивалентная ЭДС источников Е и U прямой последовательности относительно места КЗ, то есть точек К – К` (для схемы рис. 5.3):
(5.1)
X 1Σ – результирующее сопротивление схемы прямой последовательности относительно точек К – К`:
(5.2)
В схемах замещения обратной и нулевой последовательностей нет соответствующих источников ЭДС. Сопротивления схем Х 2Σ и Х 0Σ относительно места КЗ, применительно к схемам рис. 5.3, в, г, определяются по формулам:
(5.3)
Т а б л и ц а 2
Токи в месте КЗ (обозначения) |
Вид короткого замыкания | |||||||||
Двухфазные К(2) | Однофазные К(1) | Двухфазные на землю К(1.1) | ||||||||
Прямой последовательности | ||||||||||
Обратной последовательности | ||||||||||
Нулевой последовательности | 0 |
Cопротивление Х N, через которое заземлена нейтраль трансформатора, должно быть введено в схему нулевой последовательности утроенной величиной (как и сопротивление дуги r д, если оно не равно нулю). Это обусловлено тем, что схема нулевой последовательности (как и других последовательностей) составляется для одной фазы, а через указанное сопротивление протекает сумма токов нулевой последовательности всех трех фаз.
Определив по формулам первой строки табл. 2. ток прямой последовательности I A1K в месте короткого замыкания, производят через него пересчет – вторая и третья строка – токов обратной I A2K и нулевой I A0K последовательностей в месте КЗ.
Распределение токов симметричных составляющих по ветвям линии, примыкающим к точке КЗ, см. рис. 5.2 (индекс А опущен), производят обычными методами теории цепей. При этом используют схемы замещения последовательностей, см. рис. 5.3.
|
|
Не затрагивая вопросов расчета токов симметричных составляющих по ветвям схемы (ветвям генератора 1 и системы 2), отметим, что степень несимметрии для отдельных ветвей может быть различной.
Если известны симметричные составляющие тока в той или иной ветви трехфазной цепи, то значения токов в фазных проводах находят по известным соотношениям метода симметричных составляющих:
I A = I A1 + I A2 + I0
(5.4)
где а = е j 120º, оператор поворота вектора на угол 2π/3.
|
|