Расчет остаточных напряжений при трехфазном КЗ

Остаточное напряжение на шинах трансформатора Т2(в точке К4):

                                                                        

Фазное напряжение именованных единицах:

                                                                                                              

Остаточное напряжение в точке К5:

                                                                                                  

Фазное напряжение на шинах генератора именованных единицах:

                                                                                                           

Расчет несимметричного КЗ

2.1 Составление и преобразование схем отдельных последовательностей

Схема замещения обратной последовательности по структуре аналогична схеме замещения прямой последовательности, но не содержит ЭДС, а сопротивления элементов считаются постоянными для любого момента времени. Генераторы вводятся в схему своими сопротивлениями обратной последовательности ().

Составляется схема замещения обратной последовательности (рис. 7). по схеме электрических соединений системы (рис 2). Схема замещения обратной последовательности сворачивается аналогично схеме замещения прямой последовательности.

Рисунок 7 – Схема замещения обратной последовательности

Сопротивление обратной последовательности генератора с приведением его значения к базисным условиям определяется по формуле:

                                                                                                                             

.

Сопротивления трансформаторов, линий и сопротивление системы имеют те же значения, что и в схеме прямой последовательности.

Сворачивается схема замещения обратной последовательности (рис. 8).

Расчет (рис. 8):

                                                                      

Рисунок 8 – Схема замещения обратной последовательности

Расчет (рис. 9):

                                                                                          

Рисунок 9 – Схема замещения обратной последовательности

Результирующее сопротивление обратной последовательности (рис. 10):

Рисунок 10 – Результирующее сопротивление

Коэффициенты распределения обратной последовательности от единичного тока распределяется обратно пропорционально сопротивлениям  и  от их общего сопротивления . Расчет (рис. 9-10):

                                                                                                                                 

Выполняется проверка  

          

Полученные значения коэффициентов распределения обратной последовательности будут в дальнейшем использованы для нахождения остаточных напряжений в других точках системы (раздел 2.3).

Схема замещения нулевой последовательности определяется участвующими в схеме трансформаторами и характером соединения их обмоток. Токи нулевой последовательности протекают через трансформаторы, нейтрали которых заземлены. Генераторы не принимают участие в схеме, т.к. оказываются отдаленными от путей протекания токов нулевой последовательности.

Составляется исходная схема замещения нулевой последовательности.

В схеме (рис. 11)  и все нейтрали заземлены.

Рисунок 11 – Схема замещения нулевой последовательности при заземленной нейтрали Т2

Определяются параметры элементов схемы замещения (рис. 11).

Трансформаторы:

                                                                                                                      

                                                                                                          

Линии:

                                                                                              

                                                                                                        

где  

Расчет (рис. 12):

                                                                                                                

 

Рисунок 12 – Схема замещения нулевой последовательности

Расчет (рис. 13):

                                                                                                                 

Рисунок 13 – Схема замещения нулевой последовательности

Результирующее сопротивление нулевой последовательности относительно точки КЗ (рис. 14):

                                                                                                                  

Рисунок 14 – Результирующее сопротивление

Коэффициенты распределения нулевой последовательности от единичного тока распределяется обратно пропорционально сопротивлениям  и  от их общего сопротивления .

Расчет:

                                                                                                                                   

Выполняется проверка  

          

Если на Т2 нейтрали трансформаторов не заземлены, то схема изменит свой вид (рис. 15).

Рисунок 15 – Схема замещения нулевой последовательности при изолированной нейтрали Т2

 

Определяются параметры элементов схемы замещения (рис. 15).

Трансформаторы:

                                                                                                                      

Линии:

                                                                                                        

где  

Расчет (рис. 16):

                                                                                                             

Рисунок 16 – Результирующее сопротивление

Коэффициенты распределения нулевой последовательности при изолированной нейтрали равны  

Полученные значения коэффициентов распределения нулевой последовательности будут в дальнейшем использованы для нахождения остаточных напряжений в других точках системы (раздел 2.3).

2.2 Определение значений симметричных составляющих
и полных фазных величин в точке КЗ

Определяем значения симметричных составляющих токов и напряжений в месте КЗ и их полные фазные величины для начального момента времени.

Для двухфазного КЗ:

Дополнительное сопротивление

Значение коэффициента

Ток прямой последовательности в месте КЗ

                                                                                                              

Токи отдельных последовательностей определяются согласно табл. 4:

                                                                                                                                                          

                                                                                                                                                                                      

В именованных единицах:

                                                                                                                    

                                                                                                                                                    

Таблица 4 –Основные соотношения метода симметричных составляющих

Определяемые величины	Вид короткого замыкания
	0
	0	0
	0
	0	Значение до КЗ

Модуль полного тока фаз в месте КЗ:

                                                                                                      

Напряжения отдельных последовательностей в месте КЗ:

                                                                                                                    

                                                                                                      

                                                                                                                                                                                    

В именованных единицах:

                                                                                              

Полные фазные величины в именованных единицах:

                                                                          

                          

Полученные в результате расчета фазные значения симметричных составляющих токов напряжений в месте КЗ в именованных единицах используются для построения в масштабе векторных диаграмм (рис. 15).

                   

Рисунок 15 – Векторные диаграммы токов и напряжений в месте КЗ при двухфазном коротком замыкании