Перейти к содержанию

Главное меню:

Территория электротехнической информации WEBSOR

Найти

Несимметричные короткие замыкания

Электроснабжение > Короткие замыкания в электрических системах

Исходные условия
Для определения токов и напряжений при несимметричных коротких замыканиях используется метод симметричных составляющих (см. раздел).
По заданной расчетной схеме (см. раздел) составляют схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.
Для них соответственно имеем:



где - симметричные составляющие тока в месте к.з.; - симметричные составляющие напряжения в месте к. з.; - результирующая э. д. с. схемы прямой последовательности; - результирующие сопротивления схем соответствующих последовательностей относительно точки к. з.
Дополнительные условия для определения симметричных составляющих токов и напряжений устанавливаются в зависимости, от вида к. з.
Расчет проводят для той фазы, которая при данном несимметричном повреждении находится в условиях, отличных от условий двух других фаз.

Схемы отдельных последовательностей
Схему прямой последовательности составляют так же, как и схему для вычисления токов трехфазного к. з.
В конце схемы (в точке к. з.) приложено напряжение .
Схему обратной последовательности составляют из тех же элементов, что и схему прямой последовательности. Для трансформаторов, воздушных линий, кабелей и реакторов



Для синхронных генераторов с успокоительными обмотками



Для синхронных генераторов без успокоительных обмоток



Для обобщенной нагрузки можно принимать .
Началом схемы обратной последовательности является точка, объединяющая начала всех генераторных ветвей (э. д. с. обратной последовательности генераторов равны нулю) и концы нагрузочных ветвей.
В конце схемы (в точке к. з.) приложено напряжение .
Вид схемы нулевой последовательности зависит от схемы сети высшего напряжения (110 кВ и выше), количества трансформаторов и автотрансформаторов и схемы соединения их обмоток.
Схемы замещения трансформаторов для токов нулевой последовательности при различных вариантах соединения обмоток приведены на рис. 38-22.

Рис. 38-22. Схема замещения трансформаторов для токов нулевой последовательности.

При соединении обмоток U0/D для всех трансформаторов независимо от их типа и конструкции ; при соединениях обмоток U0/U и U0/U0 следует использовать указанные схемы замещения, принимая для групп из однофазных, трехфазных, четырех-и пятистержневых (броневых) трансформаторов , а для трехфазных трехстержне-вых трансформаторов - соответствующие значения (в зависимости от конструкции ).

Сопротивление, через которое заземлена нейтраль обмотки трансформатора, вводится в схему нулевой последовательности утроенной величиной последовательно с сопротивлением данной обмотки.
На рис. 38-23, б дана схема замещения нулевой последовательности автотрансформатора, у которого общая нейтраль обмоток высшего и среднего напряжения глухо заземлена, а обмотка низшего напряжения соединена в треугольник. Значения сопротивлений
и те же, что и в схеме прямой последовательности (см. раздел). Иногда последовательно с общей обмоткой автотрансформатора со стороны нейтрали включено сопротивление или встраивается регулировочный трансформатор.
Для сопротивлений нулевой последовательности воздушных линий передачи при повреждении вне линии можно принимать:
Для одноцепных линий без тросов или со стальными тросами ..............

Для одноцепных линий с заземленными хорошо проводящими тросами ..

Для двухцепных линий без тросов или со стальными тросами ................

Для двухцепных линий с заземленными хорошо проводящими тросами ..

считая для одной цепи в среднем
. Линии с заземлением тросов на одном конце имеют то же , что и линии без тросов.
При двухцепной линии реактивность нулевой последовательности каждой цепи увеличивается вследствие взаимной индукции от проводов второй параллельной цепи. Реактивность взаимной индукции нулевой последовательности между двумя параллельными цепями I и II определяется по формуле



где
- эквивалентная глубина возврата тока через землю (зависит от проводимости земли и частоты тока; при f=50 ГЦ в качестве среднего значения принимают );


Рис. 38-23. Схема автотрансформатора. а - исходная трехлинейная схема; б - схема замещения нулевой последовательности.

Рис. 38-24. Схема замещения нулевой последовательности двухцепной линии.

- среднее геометрическое расстояние между цепями I и II ( и т. д. - расстояния от каждого провода одной цепи до каждого провода другой цепи).
Схема замещения двухцепной линии для токов нулевой последовательности показана на рис. 38-24.
При одинаковых параллельных цепях (
) реактивность нулевой последовательности одной цепи с учетом взаимной индукций параллельной цепи будет равна:



где
- индуктивность нулевой последовательности одной цепи при отсутствии второй.
В табл. 38-2 приведены значения
и некоторых двухцепных линий 35-220 кВ.
Для случая двух параллельных линий, когда одна из них заземлена с обоих концов, эквивалентная схема замещения нулевой последовательности приведена на рис. 38-25, где



Если одна из параллельных линий имеет ответвление на подстанцию, то схема замещения нулевой последовательности будет иметь вид, представленный на рис. 38-26, где при
и



При коротком замыкании на одной из цепей двухцепной линии (рис. 38-27, а) схема нулевой последовательности, составленная с учетом взаимной индукции между цепями, представлена на рис. 38-27, б, где
n - относительная длина участка линии от ее правого конца до точки к. з.; и -реактивности нулевой последовательности соответственно I и II цепей всей линии; - реактивность взаимной индукции нулевой последовательности между цепями всей линии. Когда цепи одинаковы, т. е. , схема замещения примет вид рис. 38-27, в.
На рис. 38-27, г представлено распределение токов нулевой последовательности для данного случая к. з.
Для трехжильных кабелей в ориентировочных подсчетах можно принять
.
Составление схемы замещения нулевой последовательности следует начинать от точки к. з., где приложено напряжение
(конец схемы). Далее в схему вводят те элементы, где протекают токи нулевой последовательности. Концы элементов, представляющих пути возврата токов нулевой последовательности, имеют потенциал земли, объединяя их в общую точку, получают начало схемы нулевой последовательности. Затем схему свертывают относительно точки к. з. для определения величины .
Сопротивления элементов в схемах обратной и нулевой последовательностей остаются без изменения для любого момента переходного процесса.


Таблица 38-2 Реактивность нулевой последовательности двухцепных воздушных линий

Номинальное напряжение линии, кВ

Расположение проводов, расстояния, м

Реактивность нулевой последовательности, Ом/км

 

2,24

0,79

35

2,21

0,78

110

2,35

0,93

154

2,08

0,75

220

1,88

0,6



Рис. 38-27. Схема замещения нулевой последовательности двухцепной линии при коротком замыкании на одной из ее цепей.

Рис. 38-25. Схема замещения нулевой последовательности двух параллельных линий при заземлении одной с обоих концов.

Рис. 38-26. Схема замещения нулевой последовательности двух параллельных линий с ответвлением на подстанцию.

Смотри ещё по разделу на websor:
Общие указания к выполнению расчетов токов корткого замыкания

Трехфазное короткое замыкание

Несимметричные короткие замыкания

Короткое замыкание с одновременным разрывом фазы

Определение токов короткого замыкания для выбора выключателей
Токи короткого замыкания от электродвигателей



Основы | Электромашины | Оборудование | Нормы | Подстанция | Электроснабжение | Освещение | Воздушная линия | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню