Несимметричные короткие замыкания

Метод симметричных составляющих представляет собой метод наложения, применимый только для линейных систем. Поэтому при анализе несимметричных режимов кривую намагничивания Ф_f = f ( F_f ) = φ ( I _f ) или х.х.х. E_f = f ( F_f ) = φ ( I _f ) принимают линейной, как продолжение начального участка х.х.х. или спрямленной через какую либо точку х.х.х, соответствующую некоторому среднему насыщению машины.

В этом случае синхронное сопротивление x_C = x_d = const и напряжение генератора в симметричном режиме можно выразить из выражения (3.36) как разницу ЭДС холостого хода E_f и падений напряжений на сопротивлениях обмотки якоря

. (3)

Поток возбуждения Ф_f индуктирует в обмотке якоря генератора симметричную трехфазную систему ЭДС прямой последовательности E_{f A}, E_{f В}, E_fС. В соответствии с методом симметричных составляющих можно считать, что ток каждой последовательности создает падение напряжения только той же последовательности. При этих условиях можно записать уравнения фазных напряжений генератора

;

; (4)

,

где ЭДС Ė _{f B} и Ė _{f С} фаз В и С выражают через ЭДС Ė _{f А} фазы А:

Ė _{f B} = a²Ė _{f A}, Ė _{f С} = aĖ _{f A}. (5)

Комплексные множители, означающие поворот умножаемого вектора тока против часовой стрелки на 120° и 240° при умножении на а и а ² соответственно

; , (6)

при этом

. (7)

При однофазном коротком замыкании напряжение замкнутой на нейтраль фазы U_A = 0, токи в остальных фазах I_B = I_C = 0. При этих условиях выразим симметричные составляющие токов через ток короткого замыкания фазы А

;

; ) (8)

.

и подставим в уравнение (4) напряжения для фазы А

Ток однофазного короткого замыкания

. (9)

Если пренебречь активными составляющими сопротивлений

(10)

При двухфазном коротком замыкании (рисунок 2, б) линейное напряжение между замкнутыми фазами U_AB = U_B – U_A = 0, токи в соединенных фазах А и В одинаковы ( İ _B = – İ _A), в фазе С ток İ _C = 0.

Симметричные составляющие токов можно определить через ток короткого замыкания

;

; (11)

.

Принимая составляющие тока фазы А за основные, выразим через них составляющие тока фазы В

; . (12)

Учитывая соотношения с помощью системы запишем уравнение линейного напряжения для соединенных фаз А и В

. (13)

Запишем токи в выражении

(14)

;

.

Определим коэффициент перед ЭДС Е_f

. (15)

После подстановки в уравнение получим

.

Ток двухфазного короткого замыкания

(16)

если пренебречь активными составляющими сопротивлений

. (17)

При двухфазном коротком замыкании на нейтраль (рис. 8.2, в) напряжения фаз U_A = 0, U_B = 0; в фазе С ток I_C = 0.

Токи короткого замыкания определяют в результате решения уравнений (8.4) для фаз А и В.

Ток в фазах без учета активных сопротивлений (r₁, r₂, r₀ = 0)

. (18)

Ток двухфазного короткого замыкания в нейтрали

. (19)

Ток однофазного короткого замыкания I_К1 превышает токи I_К2, I_К20 двух- и I_К3 трёхфазного коротких замыканий. Примерное соотношение токов всех трёх видов коротких замыканий I_К1: I_К2: I_К3 ≈ 2, 5: 1, 5: 1. Ток двухфазного короткого замыкания на нейтраль I_К2 < I_К20 < I_К1 (рис 3.14).

При внезапных несимметричных коротких замыканиях также как и при симметричном трехфазном коротком замыкании в обмотке якоря возникают периодические и апериодические составляющие токов.

При замене сопротивления установившегося режима х₁ сопротивлениями, соответствующими переходным процессам, и подстановке амплитуды ЭДС e_f = √ 2 E_f.

В машинах с демпферной обмоткой, массивными полюсами или ротором максимальные начальные значения токов короткого замыкания: двухфазного

ψ π /2 ψ D C jxq İ jxad İ d Ė rd d q Ė r B A O jxaq İ q Ė f İ φ θ ψ jxσ İ İ d İ q q Рис. 5.10. Векторная диаграмма явнополюсного синхронного генератора без учета насыщения магнитной цепи (диаграмма Блонделя) Fr

π /2 Bδ 13

; (20)

однофазного

(21)

В машинах без демпферной обмотки формулы справедливы при замене сверхпереходного сопротивления х ^// _d переходным х ^/ _d

При двух- и однофазном коротких замыканиях токи, электромагнитные силы и моменты больше чем при трехфазном.

Так расчетное максимальное значение вращающего момента двухфазного короткого замыкания

(22)

в 1, 1–1, 3 раза превышает определяемый максимальный момент М_Кm при трехфазном коротком замыкании.

Это обусловлено появлением при несимметричных замыканиях дополнительного момента от поля обратной последовательности якоря.

 

 

 

⇐ Предыдущая78910111213141516Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Блокировка максимальной направленной защиты при замыканиях на землю
2. БЛОКИРОВКА МАКСИМАЛЬНОЙ НАПРАВЛЕННОЙ ЗАЩИТЫ ПРИ ЗАМЫКАНИЯХ НА ЗЕМЛЮ
3. ЗАЩИТА ОТ ЗАМЫКАНИЯ ОБМОТКИ СТАТОРА НА КОРПУС (НА ЗЕМЛЮ)
4. ЗАЩИТА ОТ СВЕРХТОКОВ ПРИ ВНЕШНИХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЯХ
5. Защита от токов короткого замыкания в тяговой сети
6. Компенсация токов замыкания на землю
7. Короткие советы по профилактике стресса
8. Переходные и несимметричные режимы в синхронных машинах.
9. Показания приборов контроля изоляции при однофазных замыканиях на воздушных линиях электропередачи напряжением 6-35 кВ
10. При расчете токов короткого замыкания
11. Раздел VIII. Трехфазные короткие замыкания