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

I k a

0

 

(57.4)

 

 

 

U k b

 

0

(57.5)

 

 

 

U k c

 

0

(57.6)

 

 

 

Зависимости между токами и напряжениями будут такими же как и при двухфазном КЗ на землю фаз b и c. Разрыв одной фазы линии сопровождается появлением напряжения в месте разрыва.

Формулы для определения напряжений различных последовательностей:

U K 0

1

 

 

( U

3

 

 

 

 

U K A 1

1

 

 

U

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

U K A 2

1

 

U

 

 

 

 

3

 

 

 

 

Вывод 1:

K A U K B

U K C

1

U K A

 

)

 

(57.7)

 

 

 

3

 

K A

(57.8)

 

K A

(57.9)

 

U K 0

U K A 1

U K A 2

1

U K A

 

 

(57.10)

3

 

 

 

 

 

Из граничного условия (57.4) имеем:

 

I k A I k A 1

I k A 2

I k 0 0

 

 

(57.11)

 

 

 

 

 

 

Выразим отдельные составляющие токов из (57.1), (57.2), (57.3):

I k A 1

E 1

U K A 1

 

 

 

 

j

X 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

151

I

I

U K A 2

k A 2

jX 2

U K 0

k 0

j X 0

и подставив их в (57.11), после преобразований получим:

U

 

 

E 1

 

 

 

X 2

X 0

,

K A 1

 

X 2

X 0

 

 

X

 

X

 

 

 

X 1

 

 

2

0

 

 

 

X 2

X 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

I K A 1

 

 

 

 

 

E 1

 

 

 

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j ( X 1

 

 

 

X 2

X 0

 

 

 

 

 

 

 

 

)

 

 

 

 

 

X 2

X 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I K A 2

I K A 1

 

 

 

X 0

 

 

,

 

 

 

X 2

X 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I K 0

I K A 1

 

 

 

 

X 2

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X 2

X 0

 

 

 

 

U K A 2

I K A 1

 

 

X 2

X 0

 

.

 

 

 

 

X 2

X 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Зная токи и напряжения прямой последовательности, можем определить токи в неповрежденных фазах.

I

I

k a

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

2

I k A 1

a I k A 2

I k 0

( a

2 X

2

a X 0

) I k A 1

,

k B

 

 

 

X 2

X 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

152

I k C ( a

X

2

a 2 X 0

) I k A 1 .

 

 

 

X 2

X 0

 

 

Падение напряжения на участке фазы А:

U

U

 

3 U K A 1

3 I K A 1

X 2

X 0

K A

X 2

X 0

 

 

 

K B

U K C

0

 

 

Вывод: расчет неполнофазного режима при обрыве одной фазы аналогичен расчету двухфазного КЗ на землю. Зависимости, которые получаются, практически одинаковы.

58. Обрыв в двух фазах

Основные уравнения падений напряжения для каждой последовательности и граничные условия будут:

.

.

E 1

U 1 j I 1 X 1 (58.1)

 

.

 

 

0

U 2

j I 2

X

 

.

 

 

0

U 0

j I 0

X

.

U А 0

2

0

(58.2)

(58.3)

(58.4)

153

I

I

.

B

.

C

0

(58.5)

0

(58.6)

Используя аналогичные рассуждения, как и для однофазного КЗ, получим похожие соотношения для симметричных составляющих токов и падений напряжений.

I 1

I 2

I 0

 

E 1

 

 

X 1

X 2

X 0 ,

 

 

 

U 1

I 1 ( X 2 X 0 ) ,

 

 

 

U

U

2

I 1

X 2 ,

0

I 1

X 0 .

59. Порядок расчета однократной продольной несимметрии

Характер выражений для симметричных составляющих, полученных при рассмот-

рении различных видов продольной несимметрии, позволяет сформулировать общий для всех видов продольной несимметрии порядок расчета.

1)Составляют схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей, в которых в место разрыва включены ЭДС ∆UА1, ∆UА2, ∆UА0.

2)Определяют суммарные сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей относительно точек разрыва.

3)Находят эквивалентную ЭДС ЕΣ1 схемы прямой последовательности.

4)Ток прямой последовательности рассчитывают по выражению, имеющему общую для всех видов несимметрии форму:

I 1

E

1

.

J X 1

Z ( n )

 

 

5)По известной величине тока I1 определяют симметричные составляющие токов и па-

дений напряжений в месте несимметрии.

154

6)Отдельно для схемы каждой последовательности вычисляют напряжение одного края разрыва. Для этого потенциал начала схем отдельных последовательностей принимают равным нулю и по известным токам определяют потенциалы точек с другого края раз-

рыва.

7) Зная симметричные составляющие токов и падений напряжения в месте несиммет-

рии, а также напряжения по краям несимметрии, рассчитывают их полные значения.

60. Общий порядок расчета сложных видов повреждений

При однократной несимметрии( поперечной или продольной), для анализа требу-

ется составить шесть уравнений с помощью которых устанавливается связь между симметричными составляющими токов и напряжений рассматриваемого вида повреждения. При двукратной несимметрии( сложный вид повреждения) определению подлежат 12 неизвестных, т.е. симметричные составляющие токов и напряжений в каждом из мест повреждений. В связи с этим для анализа такого повреждения необходимо составить 12

уравнений, 6 из которых связывают симметричные составляющие в каждом из мест повреждений, а другие 6 получаются из граничных условий с учетом конкретного вида повреждения. При n-кратной несимметрии составляются(6xn) уравнений, из которых находятся все симметричные составляющие токов и напряжений в местах повреждения.

Рассмотрим двухкратную несимметрию.

В точках М и N произошли однофазные КЗ. Схемы замещения отдельных последо-

вательностей после преобразований могут быть представлены в виде эквивалентных трехлучевых звезд (Рис. 57).

155

Рис. 57 Для составляющих напряжений в точках несимметрии можно составить следую-

щие уравнения:

- для прямой последовательности (рис. 57,а):

 

 

.

.

.

. .

М:

E

1

U 1 М

j I 1 M X 1 М

j X 1 ( I 1 M I 1 N ) (60.1)

 

.

 

.

.

. .

N:

E

1

U 1 N

j I 1 N X 1 N

j X 1 ( I 1 M I 1 N ) (60.2)

- для обратной последовательности (Рис.57,б):

 

.

 

М: 0

U 2 М

j I

 

.

 

N: 0

U 2 N

j I

.

2 M

.

2 N

X

X

2 М

2 N

.

j X 2 ( I 2 M I

.

j X 2 ( I 2 M I

.

2 N ) (60.3)

.

2 N ) (60.4)

- для нулевой последовательности (Рис.57,в):

.

.

.

.

М: 0 U 0 M

j I 0 M X 0 M

j X 0 ( I 0 M

I 0 N ) (60.5)

156

 

 

 

 

.

.

 

 

 

.

.

N:

0

U 0 N j

I 0 N X 0 N

j X

0

( I 0 M

I 0 N ) (60.6)

Дополним их граничными условиями, предполагая что замыкания произошли в фа-

зах В и С.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I A

0

 

(60.7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U B

 

0

(60.7)

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I C

0

(60.9)

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I A

0

 

(60.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I B

0

 

(60.10)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

U C

 

0 (60.12)

 

 

 

 

 

 

Из условия (67.9) имеем:

 

 

 

 

.

 

.

 

.

 

 

 

 

 

 

U 1 B

U 2 B

U 0 B

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

 

.

 

.

 

 

 

 

 

 

I 1 B

I 2 B

 

I 0 B

 

 

 

 

 

 

Из условия (60.12) также вытекает:

 

 

 

.

 

.

 

.

 

 

 

 

 

 

U 1 C

U 2 C

U 0 C

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

.

.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

I 1 C

I 2 C

 

I 0 C

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда уравнения (60.1) – (60.6) можно представить как:

 

.

 

 

.

 

.

 

 

.

.

М:

E

1

 

U 1 В

j

I 1 В X 1 М

j

X

1 ( I 1 В

I 1 С ) (60.13)

 

.

 

 

.

 

.

 

 

.

.

N: E

1

 

U 1С

j

I 1С X 1 N

j X

1 ( I 1 В

I 1С ) (60.14)

157

 

 

.

.

 

 

. .

М:

0

U 2 В

j I 2 В X 2 М

j X 2

( I 2 В I 2 С ) (60.15)

 

 

.

.

 

 

. .

N:

0

U 2 С

j I 2 С X 2 N

j X 2

( I 2 В I 2 С ) (60.16)

 

 

.

.

 

 

. .

М:

0

U 0 В

j I 0 В X 0 M

j X

0

( I 0 В I 0 С ) (60.17)

 

 

.

.

 

 

. .

N:

0

U 0 С

j I 0 С X 0 N

j X

0 ( I 0 В I 0 С ) (60.18)

Сложив уравнения для точки М получим: -для точки M:

.

.

. .

E 1

j I 1 В ( X 1 М X 2 М

X 0 М ) j ( I 1 В I 1 c ) ( X 1 X 2 X 0 ) (60.19)

Сложив уравнения для точки N аналогично получим: -для точки N:

.

.

. .

E 1

j I 1 c ( X 1 N

X 2 N X 0 N ) j ( I 1 В I 1 c ) ( X 1 X 2 X 0 ) (60.20)

Решение системы линейных алгеброических уравнений (60.19) и (60.20) сводится к определению токов прямой последовательности Iи I1C в местах повреждения. Затем легко определяются все остальные неизвестные.

61. Простое замыкание в сети с изолированной нейтралью

Простое замыкание на землю имеет место в сети с изолированной нейтралью и путем протекания тока, идущего на землю, является емкостная проводимость элементов каждой из фаз относительно земли. Поступая в землю в месте замыкания, ток возвращается через емкостную проводимость относительно земли по неповрежденным фазам.

Емкостная проводимость поврежденной фазы оказывается зашунтирована местом повреждения и ток в этой фазе за местом повреждения отсутствует.

158

Граничные условия для короткого замыкания на землю те же, что и для однофазно-

го КЗ, поэтому все выражения для однофазного КЗ относятся и к простому замыканию на землю. Емкостное сопротивление элементов электрической сети значительно превышает их индуктивное сопротивление, что позволяет при определении тока простого замыкания на землю пренебречь последним и следовательно считать, что величина этого тока практически не зависит от места повреждения. Величина тока замыкания на землю через дугу с сопротивлением Rбудет:

(

1 )

3U Ф с р

I З 3 I 1

 

 

 

3 R д j X C O

 

 

где ХС0∑ - результирующее емкостное сопротивление нулевой последовательности всех элементов , электрически связанных с точкой замыкания,

UФср - среднефазное напряжение ступени.

Если же считать замыкание металлическим (без переходного сопротивления)

I З

3 jU ф с р

X

 

- упрощенное выражение тока замыкания на землю.

 

C O

Для грубой оценки порядка величины тока замыкания на землю пользуются формулой.

159

I З

3U ф

l

 

 

, где l-суммарная длина всех линий электрически связанных с

N

 

 

 

 

точкой замыкания на землю;

Uсрф –среднее номинальное фазное напряжение ступени, где рассматривается за-

мыкание на землю, кВ;

N- коэффициент (N= 350для воздушных линий); (N= 10для кабельных линий).

Практикой установлен следующий порядок допустимых значений емкостных токов для различных классов напряжений:

для - 6кВ-30А; 10кВ - 20А; 15-20кВ - 15А; 35кВ - 10А.

При больших токах в нейтраль трансформатора включают дугогасящие катушки с регулируемым числом витков. Сопротивление ее выбирается таким, чтоб скомпенсир о-

вать емкостное сопротивление сети

X L

X C 0

3

Это позволяет исключить емкостную составляющую тока и дуга в месте замыкания на землю не появляется.

160

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]