Замыкание произошло

Если короткое замыкание происходит в удаленной точке от генератора или источник можно считать неограниченной мощности, что является характерным для сетей карьеров, получающих электроэнергию от мощных энергосистем, то периодическая составляющая тока к. з. не изменяется и можно считать, что ток к. з. с момента возникновения к. з. равен установившемуся значению, т. е.

В случае если внезапное короткое замыкание происходит при нагрузке генератора, то величина начального и ударного токов существенно не меняется и основной характер переходного процесса остается тем же, что при коротком замыкании на холостом ходу.

При анализе процессов короткого замыкания в трансформаторе считают, что напряжение и частота на первичной обмотке остаются неизменными (сеть бесконечной мощности), замыкание происходит непосредственно на вторичных выводах, трансформатор ненасыщен ( 2.97).

Несимметричные короткие замыкания случаются довольно часто в сетях, подключенных к синхронным машинам, в связи с чем изучение этих режимов имеет большое практическое значение. Ниже рассмотрены простейшие случаи, когда короткое замыкание происходит на зажимах работающего на отдельную сеть синхронного генератора, притом в режиме холостого хода. Если короткое замыкание происходит в сети, то к сопротивлениям xad и х„а генератора достаточно прибавить сопротивления линии передачи до точки короткого замыкания для соответствующих последовательностей тока. Метод симметричных составляющих в применении к анализу несимметричных режимов работы трехфазной синхронной машины, так же как и в случае трансформаторов (ч. I, гл. 19), дает возможность находить аналитические зависимости между фазовыми напряжениями и токами Ofl, U ь, Ос, /„, lb, ic и их симметричными составляющими ?/!, f/2> ^o> А> 4> А) и э. д. с. синхронной машины, которая принимается выполненной симметрично как в отношении геометрического распределения фазовых обмоток, так и в отношении числа витков каждой из этих обмоток. Вследствие того, что фазовые э. д. с. в данном случае составляют симметричную систему векторов прямого следования, при разложении этой системы на симметричные составляющие остается лишь система э. д. с. прямого следования и, таким образом:

При трехфазном коротком замыкании магнитная цепь машины, как было показано выше, практически не насыщена. При одно-и двухфазных коротких замыканиях относительная величина тока прямой последовательности, создающая размагничивающую реакцию якоря, меньше и поэтому магнитная цепь машины может оказаться в известной мере насыщенной, в особенности, когда короткое замыкание происходит в линии и тем самым величина тока

нием в 30% это соотношение будет равно 1 : 1,33 : 2,3. В среднем можно принять при предварительных расчетах соотношение токов при длительных коротких замыканиях 1 : 1,5 : 2,5. Точное же соотношение может быть установлено описанным выше методом по характеристике холостого хода и треугольникам короткого замыкания. Если короткое замыкание происходит не на зажимах самого генератора, а в линии, то в этом случае при построении треуголь-

Полученные выше соотношения позволяют составить выражения для полного тока короткого замыкания обмотки статора. При этом, как это делается обычно, можно в полных сопротивлениях пренебречь активными составляющими по сравнению с реактивными. Выражение для тока составляется в предположении, что внезапное короткое замыкание происходит на холостом ходу с номинальным напряжением на зажимах. Соотношения ради простоты пишутся для неявнополюсных синхронных машин.

где Ua — номинальное фазное напряжение; 1,8 — среднее значение так называемого ударного коэффициента, учитывающего величину затухания тока в течение полупериода. При этом предполагается, что короткое замыкание происходит с холостого хода и множитель 1,05 учитывает возможность работы машины с напряжением 1,05?/н.

короткое замыкание происходит в момент прохождения э. д. с. обмотки машины через нуль, то возникает максимально возможная апериодическая составляющая тока, и поэтому получается максимально возможный всплеск начального тока внезапного короткого замыкания. Наоборот, при замыкании обмотки в момент прохождения ее э. д. с. через максимум апериодическая составляющая тока получается равной нулю, поэтому сразу наступает периодический режим, при котором получается наименьший возможный всплеск начального тока внезапного короткого замыкания.

Найдем наибольшее возможное значение мгновенного тока короткого замыкания фазы А. Анализ (73-64) показывает, что наибольший ток появляется через половину периода после возникновения короткого замыкания, когда u>t = я, cos («? — а0) = — cos а0 и мгновенный апериодический ток складывается с мгновенным периодическим током, совпадающим с ним по направлению. Очевидно, ток короткого замыкания через половину периода после начала процесса будет наибольшим, если cos а0 = ± 1, т. е. в том случае, когда короткое замыкание происходит при совпадении оси полюса с осью фазы А и угол а = — а0 = 0 или я.

Если короткое замыкание происходит при номинальном напря-

При анализе электромагнитного переходного процесса в системе при внезапном коротком замыкании невозможно детально рассматривать каждую из машин в отдельности. Поэтому в данной работе анализ электромагнитного переходного процесса ограничен условием, что внезапное трехфазное короткое замыкание произошло с холостого хода на зажимах одиночного синхронного генератора, работавшего до короткого замыкания на холостом ходу при синхронной скорости вращения.

1.9.5. Построить кривую изменения тока /к (г), 0 < t < 5 Г однофазного трансформатора в переходном процессе при коротком замыкании вторичной обмотки, если первичная обмотка подключи .а к сети MI = 8164cos(314f + + i//) В, активное и индуктивное сопротивления короткого замыкания трансформатора RK = 0,7 Ом,Хк = 5,5 Ом. Принять, что короткое замыкание произошло в момент прохождения напряжения сети через нуль. До момента короткого замыкания вторичная обмотка была разомкнута.

В отличие от сетей выше 1 000 в в сетях до 1 000 в чаще всего периодическая составляющая тока к. з. практически остается неизменной в течение всего процесса протекания короткого замыкания. В сетях выше 1 000 в периодическая составляющая тока к. з. мало или практически совсем не изменяется только в том случае, когда замыкание произошло в точке, отделенной от источника сопротивлением длинной линии и большим числом ступеней трансформации.

При выборе выключателя определяются наибольшие величины тока КЗ. Принимается, что короткое замыкание произошло непосредственно у выводов выключателя. Значительно большее разнообразие в определении места КЗ имеется при выборе и настройке устройств релейной защиты (см. гл. 5). Так, при выборе защиты линии место короткого замыкания принимается поочередно в ряде точек защищаемой линии, а также за ближайшим элементом примыкающей сети, т. е. понижающим или повышающим трансформатором.

Для упрощения анализа процессов при коротком замыкании будем считать, что короткое замыкание произошло в трансформаторе при токе нагрузки /i = 0, т.е. при холостом ходе. Это не изменяет значительно процессы в трансформаторе, так как ток короткого замык*ания во много раз превышает ток нагрузки. Для этого случая

Пусть внезапное короткое замыкание произошло в момент, когда ось эквивалентной статорной обмотки была перпендикулярна продольной оси ротора ( 15-17, а), что будет соответствовать возникновению одного только периодического тока в статорной

В частном случае, когда короткое замыкание произошло в режиме холэстого хода, т. е. при 6=0, ida = 0, i9H = О, ??н = О,

Ниже рассматривается случай внезапного трехфазного короткого замыкания генератора в предположении, что замыкание произошло не в сети, а на зажимах генератора. При этом условии ток короткого замыкания определяется параметрами только генератора и получается большим, чем в случае короткого замыкания в сети.

Если короткое замыкание произошло на холостом ходу, то Лиги = 0 и вместо' (17-27) имеем

На 36-7 в качестве иллюстрации к изложенному изображены кривые изменения напряжения U и тока / якоря, напряжения tif и тока if обмотки возбуждения, мощности Р, угла нагрузки 0 и скольжения s турбогенератора мощностью 100 МВт при его выпадении из синхронизма в результате короткого замыкания в сети, при последующем асинхронном режиме и втягивании обратно в синхронизм (ресинхронизации). Так как потери относительно малы, то Рг^М и кривая на 36-7, д характеризует также изменение момента на валу. Короткое замыкание произошло в момент t = 0 и было отключено в момент t = 0,5 с, BQ время короткого замыкания мощность

6.24. Для цепи 6.8 определить токи и показания ваттметров, если: а) в фазе А произошел обрыв в точке а; б) в фазе В — обрыв в точке Ь; в) в фазе В — в точке Ъ^ г) фаза А оказалась закороченной; д) короткое замыкание произошло в фазе В. Для решения задачи воспользоваться данными задачи 6.23.