24. Внезапное кз см.
КЗ в эл. машинах протекает быстро, поэтому наз. внезапным. Рассмотрим замыкание на зажимах 3-х фазного генератора. При КЗ ток в обмотке якоря резко возрастает до какого-то значения ik, т.к сопротивление уменьшается. Активное сопротивление r1<<X1, поэтому ток КЗ можно считать реактивным.
Ток якоря создает размагничивающий поток Фа↑ якоря, который уменьшает результирующий поток Фсум.
Фа↑, Фсум ↓ → Е.о.в. →i.о.в. →Ф.о.в и Е.д.о→i.д.о→Ф.д.о
При изменении Фсум находится ЭДС в обм. возбуждения и демпферной обмотке. Под действием этих ЭДС возникают дополнительные токи. В демпферной обмотке ток будет больше. Эти токи создают свои магн.потоки, которые будут направлены по оси магн.системы ротора встречно реакции якоря, стремятся его компенсировать. В рез-те поток реакции якоря не может проникнуть в магнитопровод ротора и вынужден замыкаться по воздуху, который обладает малой магн. проводимостью.
Индуктивное сопротивление пропорционально магн. пров-сти. При этом Х уменьшается до сверхпереходного значения Хd”.
Амплитудное
значение тока КЗ зависит от ЭДС в момент
возникновения КЗ. Максимальное значение
тока будет, если КЗ происходит при фазе
включ. α=0 и через пол периода(ударный
ток):
; 1.05 – учитывает возможность повышения
U
на 5%; 1.8 – учитывает затухание тока КЗ
Вследствие потерь в контурах ротора свободные токи в контурах начинаю затухать по EXP с определенной постоянной времени. Т.к. число витков в демпферной обмотке небольшое, постоянная времени мала, поэтому в течении сотых долей секунды ток и Ф в демпф. контуре затухают.
При этом магн. поток реакции якоря начинает заходить в магнитопровод ротора в зоне нахождения демпф.обмотки. При этом сопр. машины увеличивается до переходного значения
Через некоторое время 2-5 с затухает дополнительный поток и в О.В. Машина переходит в установившийся режим КЗ. Поток реакции якоря при этом замыкается по магнитопроводу ротора.
-
относительно невелик т.к. поток реакции
якоря размагн. машину.:
Фрез<<Фf, E<<Ef
Величину
уст.тока КЗ характер. отношением КЗ(ОКЗ):
У неявноп.: ОКЗ=0.5…1 У явноп.: ОКЗ=0.8…1.8
По ОКЗ судят о свойствах СМ. Малому значению ОКЗ соотв. большое сопр. машины и малый возд.зазор. Чем меньше возд.зазор, тем больше Х. При КЗ выполняют гашение магн.поля М,т.е ток возбуждения уменьшают с установленной скоростью.
Последствия внезапного КЗ:
1) При увеличении тока в процессе КЗ возрастает э/м момент машины. Может превышать ном. в 5-10 раз. Этот момент воспринимается креплениями магнитопровода машины и креплениями статора к фундаменту. Часть этого момента действует на вал м/у генератором и первич.двигателем.В рез-те может быть поврежден вал, повреждена соед. муфта м/у ПД и Г, могут быть поврежд. крепления М к фундаменту.
2)При кз увеличивается э/м момент силы, воздействующей на обмотку статора. Особенно опасно действие этих сил в лобовых частях обмотки. Наиболее опасно действие этих сил для места выхода проводников из пазов. Там могут возникнуть изломы и трещины изоляции. Поэтому лобовые части туго расклинивают прокладками, а в местах выхода обм. из пазов устанавливают крепления, кот. препятствуют перемещению лобовых частей обм.- бандаж.