Апериодической составляющих

На основе принципа постоянства потокосцепления для внезапного короткого замыкания ударный ток короткого замыкания состоит из составляющей основной частоты, зависящей только от продольного сверхпереходного индуктивного сопротивления x."d, апериодической составляющей, которая зависит от среднего значения между x'j и *?, и небольшой составляющей двойной частоты,

апериодической составляющей тока статора.

где Ст коэффициент, зависящий от номинального напряжения, типа и материала жил кабеля, А-ч/с/мм2; s — сечение жилы кабеля, мм ; /откл — время отключения КЗ, равное сумме времени действия релейной защиты и полного времени отключения выключателя, с; Та — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, с.

Частичное заземление нейтрали трансформаторов через резистор обеспечивает эффективное ограничение токов несимметричных КЗ на землю, снижение скорости восстанавливающегося напряжения на контактах выключателей при отключении токов КЗ, повышение скорости затухания апериодической составляющей токов несимметричных КЗ на землю, выполнение токовой защиты нулевой последовательности блоков генератор — трансформатор, исключение возможности возникновения феррорезонансных перенапряжений при неполнофазных режимах ЛЭП [66]. Заземление нейтрали выполняется на трансформаторах электростанций.

Расчет токов КЗ в схеме с. н. электростанции ведется с учетом токов подпитки места КЗ электродвигателями механизмов. Схема замещения получается двухлучевой (см. 4.1, в). В одну ветвь выделяются электродвигатели механизмов с. н., которые заменяются .одним эквивалентным электродвигателем со следующими параметрами: кратность пускового тока /„ = 5,6; коэффициент мощности cos ф = 0,87; КПД г) = 0,94; постоянная времени периодической составляющей токов КЗ 7'д — 0,07 с; постоянная времени апериодической составляющей токов КЗ Гад = 0,04с. В другую ветвь — «система» — объединяются все удаленные источники. Токи КЗ от «системы» определяются по формулам (4.1). Токи КЗ от электродвигателей находятся по следующим выражениям: 142

Постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ от системы

Высоковольтные выключатели выбираются по коммутационной способности с учетом параметров восстанавливающегося напряжения. Нормированное содержание апериодической составляющей номинального тока отключения для выключателей, отн. ед., определяется по выражению

Для ЭМН характерна специфика работы их синхронных или асинхронных ЭМ как генераторов ударного действия: отбор электрической мощности происходит в условиях, соответствующих переходному процессу внезапного несимметричного (для однофазных машин) либо симметричного (например, для трехфазных машин) короткого замыкания (КЗ) генератора из предшествующего режима холостого хода. Под ударной мощностью подразумевают максимум мгновенной мощности за время первой полуволны тока внезапного КЗ. Практически целесообразно использовать, как правило, первый максимум тока (пиковое значение) с учетом апериодической составляющей. При этом разряд генератора, рассчитанного на промышленную частоту /= 50 Гц, длится менее 0,02 с. За такое малое время возможен отбор от ЭМН и преобразование в электроэнергию сравнительно небольшой части запасенной кинетической энергии (менее 10—20%).

Величина апериодической составляющей тска якоря пульсирует с двойной частотой между значениями Ет/;:и" и Em/xq" ' .

При этом ударный ток короткого замыкания без учета апериодической составляющей

Величина апериодической составляющей тока якоря пульсирует с двойной частотой между значениями Em/x"d и Emjx"4, так как x"d * х"ч.

Постоянные времени затухания периодической и апериодической составляющих тока статора электродвигателя

Ток к. з. в неустановившемся режиме может быть представлен суммой периодической и апериодической составляющих.

где постоянные времени затухания переходной периодической и апериодической составляющих тока ВКЗ

в) определение постоянных времени затухания периодической и апериодической составляющих тока к. з.;

Значение периодической и апериодической составляющих определяется по формулам:

добавочного сопротивления цепи к. з.; при к. з. на выводах асинхронного двигателя Zs=\Ri+jXu (Ri — сопротивление обмоток якоря; АЛ — пусковое индуктивное сопротивление) ; Тп и Га.д — постоянные времени затухания периодической и апериодической составляющих. Значение Гп и Га.д определяются по формулам:

Приведенное время определяется составляющими времени периодической и апериодической составляющих тока к. з.:

Тепловой импульс тока к. з. может быть найден как сумма тепловых импульсов от периодической и апериодической составляющих тока к. з. Действительно,

Интеграл Джоуля тока КЗ может быть найден как сумма интегралов от периодической и апериодической составляющих тока КЗ. Действительно,

Все АРВ действуют с небольшим запаздыванием. Кроме того, значительная индуктивность обмотки возбуждения генератора приводит к задержке увеличения тока ротора. В результате этого действие АРВ начинает проявляться только спустя некоторое время после возникновения КЗ. Из сказанного можно сделать вывод, что АРВ не влияют на ток КЗ в первые периоды короткого замыкания. Начальные значения периодической и апериодической составляющих тока, процесс затухания последней, а следовательно, и ударный ток остаются такими же, как и в рассмотренном выше случае работы генератора без АРВ.

Значения периодической и апериодической составляющих тока КЗ для времени t > О необходимо знать для выбора коммутационной аппаратуры.