Неустановившийся режим короткого замыкания. Переходные и сверхпереходные ЭДС и сопротивления

 

При внезапном изменении режима в обмотке возбуждения наводится ток, который создает магнитный поток, направленный навстречу магнитному потоку статора. При наличии демпферных контуров вытеснение внезапно изменившегося магнитного потока статора получается более интенсивным.

Для расчета начального значения периодической составляющей тока КЗ можно воспользоваться тем, что при внезапном изменении режима результирующее потокосцепление ротора и его угловая скорость вращения остаются неизменными: ψf0=ψf(0); ωгог(о). Результирующему потокосцеплению соответствует определенная ЭДС, также неизменная в первый момент переходного процесса. Результирующая или так называемая переходная ЭДС, а также переходная реактивность синхронной машины могут быть получены из схемы замещения и векторных диаграмм.

 

В начальный момент синхронные машины без демпферных обмоток вводят в схему замещения своими переходными ЭДС E? и сопротивлениями X?d, синхронные машины с демпферными обмотками вводятся сверхпереходными ЭДС E? и сопротивлениями X?d. Сверхпереходные ЭДС синхронных генераторов E?, двигателей E?дв и синхронных компенсаторов (СК) E? определяют по выражениям:

E?q≈E?=√[(U0?cosφ0)2+(U0?sinφ0+I0?X?d)2] ;

или

E?q≈E?=U0+I0?X?d?sinφ0;

E?дв=√[(U0дв?cosφ0)2+(U0дв?sinφ0-I0дв?X?d)2] ,

или

E?дв=U0дв-I0дв?X?d?sinφ0дв.,

где U0дв, I0дв, φ0дв - параметры доаварийного режима на зажимах асинхронного двигателя, о.е.; U0, I0, φ0 - параметры доаварийного режима на зажимах электрической машины, о.е.

Переходные ЭДС синхронных машин определяются также как сверхпереходные, только в формулы ЭДС вводятся переходные сопротивления. При отсутствии необходимых данных о доаварийном режиме принимают средние значения ЭДС E? и сопротивлений X?d. Для обобщенной нагрузки при номинальных условиях значения ЭДС и сопротивления в системе относительных единиц принимают соответственно равными E?наг(н)=0,85, X?наг(н)=0,35.

Если доаварийным режимом является холостой ход, то нагрузка в схеме отсутствует, а ЭДС всех генераторов и СК принимают E?=U0=1.

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ в радиальной ветви Iпо, о.е., содержащей сверхпереходную ЭДС E?, о.е., и эквивалентное сопротивление Zэ, о.е., определяется по формуле

Iпо=E??Iб/Zэ ;

где Iб - базисный ток ступени напряжения, где находится точка КЗ, кА.

Пуск двигателя можно рассматривать как возникновение трехфазного короткого замыкания за сопротивлением двигателя.

Порядок расчета тока в начальный момент КЗ:

1)                              составляется схема замещения, в которую генераторы вводятся ЭДС E?или E? и сопротивлениями соответственно X?d или X?в зависимости от того, имеются или отсутствуют у машин демпферные контуры;

2)                              схема замещения преобразуется относительно точки короткого замыкания к простейшему виду и находится начальный ток в месте КЗ;

3)                              определяются токи в ветвях схемы.

Периодическая составляющая тока КЗ от источника питания Iпtс в произвольный момент времени t, протекающего в радиальной ветви, считается не зависящей от времени и равной начальному значению Iпtс=Iпос.

Назад