Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Булат КонспЛекцЭМПП

.pdf
Скачиваний:
130
Добавлен:
31.05.2015
Размер:
2.81 Mб
Скачать

При расчете по расчетным кривым в силу принятых допущений можно принимать,

что сопротивление схемы обратной последовательности равно сопротивлению схемы прямой последовательности.

Нулевая последовательность.

В силу того, что токи нулевой последовательности являются однофазными и рас-

пределяются по трем фазам трехфазной сети, то для их протекания необходимо иметь четырехпроводную сеть. Учитывая эту особенность схема нулевой последовательности резко отличается от схем прямой и обратной последовательностей и начинает состав-

ляться всегда с места повреждения, считая, что в этой точке все фазы замкнуты между собой накоротко и между точкой КЗ и землей включают источник тока нулевой после-

довательности, а далее в схему вводятся все те элементы по которым протекает ток ну-

левой последовательности. Значения сопротивлений элементов схемы определяют в с о-

ответствии с ранее полученными зависимостями.

47. Примеры составления схемы замещения нулевой последовательности.

Пример 1. Пусть дана схема

Рис. 51 Для выявления возможных путей протекания токов нулевой последовательности

изобразим исходную схему в трехлинейном исполнении и, начиная от точки возникновения несимметрии, покажем стрелками эти пути.

111

С учетом путей циркуляции токов нулевой последовательности составляем схему замещения

µ 0

Преобразуем схему:

X 1 X Л 2 Х ТII

2

X

X

2

3

X

X

Т 1 3 X N X Л 1 Х ТI 2

III

Т 3

 

Т 3

X 1 X I

Х

0

После преобразований имеем:

112

где

X 5 X 2 / / X 3 X 1

Окончательно получим

где

X 6 X 0 X 5 // X 4

Пример 2.

113

Рис. 52

Схемы замещения нулевой последовательности: - для точки К1

µ

- для точки К2

- для точки 3

114

µ

- для точки 4

µ

48. Однократная поперечная несимметрия. Токи и напряжения при различных видах КЗ

Рассмотрим три вида несимметричных КЗ: однофазное, двухфазное и двухфазное КЗ на землю. Токи и напряжения в месте КЗ определяют с учетом граничных условий в этом месте. При их записи принимается, что фаза А находится в условиях отличных от условий для фаз В и С, т.е. является особой фазой. Выражения для токов получены при условии, что КЗ – металлические.

48.1. Двухфазное короткое замыкание

115

Запишем систему уравнений связывающих симметричные составляющие токов и напряжений, а также граничные условия в месте КЗ:

.

.

.

 

E

1 U к1 jI к1 X

1

(48.1)

 

 

 

 

 

.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(48.2)

 

 

U к 2

jI к 2

X

2

 

 

 

 

 

 

.

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(48.3)

 

 

U к 0

jI к 0

X 0

 

 

.

 

(55.4)

.

.

.

.

I ка

0

I кв

I кс

(48.5) U кв

U кс (48.6)

 

 

 

 

 

 

 

Если место КЗ не связано с землей, то ток нулевой последовательности равен 0, а

из (48.3) следует

.

.

I к 0

0 ,U к 0 0

Приняв фазу А за расчетную, воспользуемся формулами симметричных составля-

ющих. Запишем уравнения для симметричных составляющих токов.

.

1

 

 

.

 

.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

(

 

 

 

 

 

)

0

 

 

(48.7)

I КО

 

 

 

 

I КА

I

 

 

 

 

3

 

КВ

I КС

 

 

 

 

 

 

.

1

 

 

 

.

 

 

.

 

.

 

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

2 I КС )

 

( а 2

(48.8)

I КА 1

 

( I КА

а

I КВ

а

 

а ) I КВ

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

1

 

 

 

.

 

 

.

 

.

 

1

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

а 2

 

 

 

 

( а 2

 

(48.9)

I КА 2

( I

 

 

I КВ

а

I КС

)

а )

I КВ

3

КА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

Из уравнений (48.8) и (48.9) следует

 

Вывод 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I КА 1

 

 

 

 

I КА 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116

 

Запишем уравнения для симметричных составляющих напряжений:

U К 0

1

(U К А U К В

U К С )

0

 

3

(48.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

.

 

.

 

1

(

 

а

 

а

2

)

1

(

а

 

a

2

U К А 1

 

 

 

U К В

U

 

U К В

U К B U

3 U К А

 

 

К С

3

 

 

 

 

.

.

 

 

.

 

.

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U К А 2

 

1

(U

К А а 2U К В

а U К С )

 

1

 

U К B ( а

2

а ) U

3

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из уравнений (48.11) и (48.12) следует Вывод 2.

)

К А

.

К А

(48.11)

(48.12)

.

.

U КА 1

U КА 2

Из уравнений (48.1) и (48.2) запишем выражение для определения напряжения прямой и обратной последовательностей:

.

.

.

 

 

 

 

U к1 E

 

jI к1

X 1

.

 

.

 

 

 

 

U к 2

 

jI к 2 X

2

На основании вывода 2 можно прировнять правые части этих уравнений:

.

.

.

E

jI к1 X 1

jI к 2 X 2

С учетом вывода 1

.

.

 

.

 

 

 

 

 

 

E jI к1

X 1

 

jI к1 X 2

 

После простых преобразований получим:

 

 

E

.

 

 

 

.

 

 

 

 

I к1

 

 

 

 

 

j ( X 1

X

2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E

Действующее значение тока прямой последовательности I к1

 

X 1 X 2

Действительные токи поврежденных фаз в месте КЗ легко можно выразить через

117

. ( 2 )

I К А1 , т.е.

.

I ка

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

.

.

.

.

 

I К B

I К B 1

I К В 2

I К 0

а 2 I К A 1

а I

.

.

.

.

.

а 2 I

I К C

I К C 1

I К C 2

I К 0

а I К A 1

.

( а 2 - а )

 

К A 2

I

.

( а а 2 )

 

К A 2

I

.

 

 

 

.

К A 1

- j

3 I К A 1 ,

.

 

 

.

К A 1

j

3 I К A 1 .

Фазные напряжение в месте КЗ составляют:

.

.

 

.

 

.

.

 

U КA

U КА 1 U КА 2

U К 0

2 U КА 1 ,

 

.

.

 

.

 

.

.

.

U К В

U К В 1

U К В 2

U К 0

а 2 U К А 1

а U К А 2

.

.

 

.

 

.

.

.

U К С

U К С 1

U К С 2

U К 0

а U К А 1

а 2 U К А 2

 

 

.

( 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

U К А

 

 

 

U

 

 

 

 

К А 1

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

( 2 )

 

 

 

 

 

 

 

.

 

U К А

 

U

 

 

 

 

К А 1

 

 

 

,

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

( а

 

а 2 ) U К А 1

 

Построим векторную диаграмму напряжений, а затем токов.

Из вывода 2

Из вывода 1

.

U К А 1

.

U k 0

U

0

.

.

.

К А 2

I К А 1

I К А 2

118

Векторная диаграмма напряжений

Векторная диаграмма токов

48.2 Однофазное короткое замыкание

Система уравнений, связывающая симметричные составляющие токов и напряже-

ний, и граничные условия в месте КЗ:

.

 

.

.

 

 

 

 

 

 

E

1 U к1 jI к1 X

1

(48.13)

 

.

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

U к 2 jI к 2 X

2

(48.14)

119

. .

U к 0

jI к 0 X 0

(48.15)

 

.

.

.

U к а 0

(48.16) I кв

0 (48.17) I кс 0 (48.18)

Уравнения для симметричных составляющих токов с учетом (48.17), (48.18):

.

I К В

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I К C

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

1

 

.

.

 

.

 

 

 

 

1

.

I К О

 

 

 

 

( I

 

I К В

I К С )

 

 

 

 

I К А

 

 

 

3

К А

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

1

 

.

 

.

 

.

1

 

 

.

 

 

 

 

 

а 2

 

 

 

 

 

I КА 1

 

( I КА

а I КВ

I КС )

 

I КА

 

 

3

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

1

.

 

.

 

.

 

 

1

 

 

.

а 2 I КВ

 

 

 

 

 

I КА 2

 

( I КА

а

I КС )

 

I

 

 

3

 

 

3

 

КА

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Откуда следует:

Вывод 1.

.

.

1

.

 

I КА 1

I КА 2 I К 0

 

I КА

3

 

 

 

С учетом (48.16), напряжение фазы А в месте КЗ будет равно:

. . . .

U КА U КА 1 U КА 2 U К 0 0

Откуда имеем:

Вывод 2.

 

.

.

.

U К 1

(U КА 2 U К 0 )

Или, подставив сюда вместо симметричных составляющих напряжений их выражения из (48.13), (48.14), (48.15) и учтя вывод 1, получим после некоторых преобразований:

120

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]