Определение квадратичного теплового импульса КЗ

Определение В_к для оценки термической стойкости производится приближенным способом из-за сложной зависимости тока КЗ от времени. При этом полный импульс квадратичного тока КЗ разбивается на две составляющие с учетом структуры полного тока КЗ:

Здесь В_{к, п}, В_{к, а} - импульсы квадратичного тока КЗ соответственно от периодической и апериодической составляющих.

Импульс квадратичного тока КЗ определяется по-разному в зависимости от местонахождения точки КЗ. Можно выделить три характерных случая: удаленное КЗ, КЗ вблизи генераторов или синхронных компенсаторов, КЗ вблизи группы мощных электродвигателей.

1) В случае удаленного КЗпериодическая составляющая тока КЗ является незатухающей во времени, т.е.

где I_{п, 0}- начальное значение периодической составляющей тока КЗ, суммарное от всех источников.

Изменение апериодической составляющей тока КЗ описывается выражением

Импульс квадратичного тока КЗ от апериодической составляющей можно определить как

И полный импульс квадратичного тока КЗ определится из выражения

Данный способ рекомендуется при вычислении импульса квадратичного тока КЗ в цепях понизительных подстанций (исключение составляют КЗ на шинах 3-10 кВ подстанций, к которым подключены крупные электродвигатели или синхронные компенсаторы), в цепях высшего напряжения электростанций, в цепях генераторного напряжения электростанций, если место КЗ находится за реактором.

2) Наиболее сложным является случай определения импульса квадратичного тока при КЗ вблизи генераторов или синхронных компенсаторов, а также в цепях генераторного напряжения электростанций типа ТЭЦ.

Для ориентировочных расчетов можно воспользоваться уравнением:

При этом вычисленное значение импульса квадратичного тока КЗ будет несколько завышено, так как в действительности ток затухает. Но уточнять значение В_к как правило, не требуется, поскольку проводники и аппараты, выбранные в мощных по условиям длительного режима и электродинамической стойкости имеют значительные запасы по термической стойкости.

3) При КЗ вблизи группы электродвигателей, например в системе собственных нужд ТЭС, необходимо учитывать их влияние на импульс квадратичного тока КЗ. Для определения суммарного импульса квадратичного тока КЗ с учетом электродвигателей рекомендуется пользоваться формулой:

Где

Для пользования формулами при нахождении В_кнеобходимо достаточно точно определять t_отк. Согласно ПУЭ время отключения (время действия тока КЗ) складывается из времени действия основной релейной защиты данной цепи с учетом действия АПВ и полного времени отключения выключателя:

Вопрос 27

Методы определения э.д.у. в проводниках с током

1) Метод на основании закона взаимодействия проводника с током и магнитным полем.

Возьмем систему из двух произвольно расположенных проводников 1 и 2, обтекаемых токами i₁иi₂.

Напряженность магнитного поля, создаваемого элементом dy проводника 2 в месте расположения элемента dxпроводника 1, будет

где α - угол между вектором ρ и направлением тока по элементу dy.

Весь проводник 2 создает в месте расположения элемента dx напряженность магнитного поля

Элементарная сила, действующая на элемент dx, обтекаемый током i₁:

Где β – угол между вектором магнитной индукции и вектором тока i₂.

Полную силу взаимодействия между проводниками 1 и 2 получим после интегрирования dF_dxпо всей длине проводник 1:

Считая токи i₁иi₂ неизменными по всей длине проводника, полную силу можно представить в виде:

Первый член этого выражения зависит только от значений токов. Второй член зависит только от взаимного геометрического расположения проводников и представляет собой безразличную величину – коэффициент контура с. Подставив значение и вычисляя силу в ньютонах, получим:

Т.е. сила взаимодействия между двумя проводниками, обтекаемыми токами i₁иi₂, пропорциональна произведению этих токов и зависит от геометрии проводников.

 

2) Метод на основании изменения запаса магнитной энергии системы.

Электромагнитное поле вокруг проводников и контуров с током обладает определенным запасом энергии. Электромагнитная энергия контура, обтекаемого токомi:

Электромагнитная энергия двух контуров, обтекаемых токами i₁иi₂:

Где L₁, L₂, M–индуктивности и взаимная индуктивность контуров соответственно.

Всякая деформация контура (изменение расположения отдельных его элементов или частей) или изменение взаимного расположения контуров приводят к изменению запаса электромагнитной энергии. При этом работа силы любой системе равна изменению запаса энергии этой системы:

- изменение запаса энергии системы при деформации системы в направлении x под действием силы F.

Электродинамическая сила в контуре или между контурами, действующая в направлении x, равна скорости изменения запаса энергии системы при деформации ее в том же направлении:

или

 

Вопрос 28

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: