5.2. Токораспределение в сети на стороне ∆ силового трансформатора (∆/Υ-11) при двухфазном КЗ за трансформатором

5. 2. Токораспределение в сети на стороне ∆ силового трансформатора (∆ /Υ -11) при двухфазном КЗ за трансформатором

 

Определим токораспределение в сети на стороне генераторного напряжения блока генератор-трансформатор АЭС (рисунок 5. 8).

Примем те же допущения для упрощения анализа процессов в сетях, прилегающих к трансформатору, которые были приняты в пункте 5. 1.

 

 

Определим  токораспределение на стороне ∆ при К⁽²⁾  за трансформатором используя метод симметричных составляющих.

 

 

 

На стороне ∆ в каждой фазной обмотке протекают фазные токи ПП и ОП.

Для нахождения полного линейного тока в фазе А на стороне ∆ определим линейные токи ПП и ОП в фазе А (рисунок 5. 11).

 

 

Полный ток в фазе А І_АΛ на стороне ∆ в   раз меньше тока короткого замыкания І_{к, в} на стороне Υ, то есть

 

                .

 

Сравнивая векторные диаграммы на рисунках 5. 10 и 5. 11, приходим к выводу, что линейный ток в фазе А на стороне ∆ совпадает по фазе с током КЗ І_{к, с} на стороне Υ и противофазен току І_{к, в}.

Аналогично определим полный линейный ток в фазе В на стороне ∆, используя векторную диаграмму на рисунку 5. 10.

 

 

Сравнивая векторные диаграммы на рисунках 5. 10, 5. 11 и 5. 12, приходим к следующим выводам:

1) полный линейный ток в фазе В на стороне ∆ в два раза больше тока І_АΛ ; эти два тока противофазны;

2) линейный ток в фазе В на стороне ∆ совпадает по фазе с током КЗ І_{к, в} на стороне Υ.

Оценим количественно токи в фазах А и В на стороне ∆ в сравнении с током КЗ І_{к, в} на стороне Υ.

 

      .

          

      .

 

      .

 

Аналогично определим полный линейный ток в фазе С на стороне ∆.

 

 

Векторные диаграммы на рисунках 5. 10, 5. 11, 5. 12 и 5. 13 показывают, что токи в фазах А и С на стороне ∆ равны по величине и синфазны и, кроме того совпадают по фазе с током КЗ І_{к, с} на стороне Υ.

 

 

При двухфазных КЗ фаз а и в на стороне Υ или фаз с и а процессы в цепях протекают аналогично рассмотренным  при К⁽²⁾ (в, с). На рисунке 5. 15. приведены токораспределения на стороне ∆ и Υ и векторные диаграммы токов.

 

 

Выводы:

1. При двухфазном КЗ за силовым трансформатором (∆ /Υ -11) в поврежденных фазах проходят токи КЗ І_{к, ф} в неповрежденной фазе на стороне Υ принимается ток равный нулю. На стороне ∆ токи внешнего короткого замыкания проходят по всем трем фазам А, В и С. В двух фазах токи равны по величине и синфазны, в третьей (перегруженной) фазе проходит удвоенный ток, который в   больше тока КЗ на стороне Υ.

2. Полные линейные токи на стороне ∆ содержат в себе большие токи  ОП, протекание которых в сети генераторного напряжения отрицательно сказывается на работе генератора. Перегрузка генератора токами ОП приводит к дополнительному разогреву генератора и появлению вибраций на его валу.

3. При удаленных К⁽²⁾, когда   значение тока в перегруженной фазе на стороне ∆ можно считать равным току трехфазного КЗ, то есть для рисунка 5. 15, в)

 

               

 

При близких К⁽²⁾, например, на вводах ВН блочного трансформатора, когда   может быть больше тока трехфазного КЗ за трансформатором , значение тока в перегруженной фазе может оказаться больше тока в этой же фазе, но при К⁽³⁾ за трансформатором.

Эти дополнительные факторы необходимо учитывать при расчетах уставок защит трансформатора и генератора.

 

 

 5. 3. Токораспределение в сети на стороне ∆ силового трансформатора (∆ /Υ -11) при двухфазном (К(1. 1)) замыкании на землю за трансформатором.

 

При двухфазном КЗ «с землей» ток КЗ в точке К делится в некоторой пропорции на две части. Одна часть тока І_{к, в} замыкается через участок земли, вторая часть тока замыкается через фазу С (смотри пункт 3. 4).

При К^{(1. 1)}  угол сдвига фаз между токами КЗ на стороне Υ І_{к, в} и І_{к, с} не равен 180º (рисунок 3. 19).

Изобразим на отдельном рисунке (рисунок 5. 17) векторную диаграмму токов при К^{(1. 1)}    и разложим полные токи КЗ на симметричные составляющие.

Ток в фазе а на стороне Υ равен нулю.

 

	Рисунок 5. 17. Разложение полных токов КЗ  на симметричные составляющие ПП, ОП, НП

 

Определим линейные токи ПП и ОП на стороне ∆ (рисунок 5. 18, а) и б), а затем определим полные линейные токи на стороне ∆, фазные токи на стороне ∆ I_1АΔ  и I_1ВΔ совпадают по фазе с соответствующими токами I_1аY и I_1вY и меньше последних в .

1. В фазе А

 

 

	Рисунок 5. 18, поясняющий получение полного линейного тока в фазе А на  стороне ∆.

 

 

    2. В фазе В

 

 

	Рисунок 5. 19, поясняющий получение полного линейного тока в фазе В на  стороне ∆.

3. В фазе С

 

Сведем все полученные полные токи фаз А, В, С на стороне ∆ в одну векторную диаграмму, не изменяя фазовых сдвигов и длин векторов (рисунок 5. 21).

 

 

Выводы:

1. Полученная система трех векторов І_АΛ, І_ВΛ, І_СΛ  является несимметричной но уравновешенной, - в ней нет составляющих НП. (отклонение точки пересечения медиан на рисунке 5. 21 обусловлено некоторой неточностью построения векторных диаграмм (рисунок 5. 17 – 5. 21).

2. В отличие от К⁽²⁾ при К^{(1. 1)} токи в фазах А и С на стороне ∆ несинфазны, а также угол сдвига фаз между І_ВΛ и І_АΛ не равен 180º.

3. Несколько нарушается равенство токов в фазах А, В, С токам КЗ на стороне Υ через коэффициенты   и , то есть ;

; .

 

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: