Основные соотношения между токами при трехфазном КЗ

Связь между значением ударного тока трехфазного КЗ i_y⁽³⁾и начальным действующим значением периодической составляющей тока КЗ I_п0⁽³⁾ уста­навливается из следующих соотношений:

Апериодическая составляющая затухает по экспоненциальному закону:

где i_а0 – максимальное значение апериодической составляющей;

T_а – электромагнитная постоянная времени, характеризующая скорость затухания апериодической составляющей тока КЗ, опре­деляемая соотношением между индуктивностью L_к и активным со­противлением R_к цепи:

Учитывая, что при L_к = Х_к / (2πf) = Х_к / 314 при частоте f = 50 Гц получим

Ударный ток, соответствующий времени t = 0,01 с, т.е. через пол­периода после возникновения КЗ,

где – максимальное значение; I_п0⁽³⁾ – действующее значение периодической составляющей тока при трехфазном КЗ.

В момент t = 0 ток I_{a max} = I_{п max}, тогда

Обозначим , тогда

Следовательно, ударный коэффициент k_yучитывает соотноше­ние между активным и реактивным сопротивлениями цепи КЗ, т.е. расстояние места КЗ от генератора. Значения ударного коэффици­ента в зависимости от места КЗ приведены в таблице 8.1.

 

Таблица 8.1 – значения k_y и Т_а в зависимости от места КЗ

Место короткого замыкания и характеристика сети	Та	ky
1. Сборные шины 6-10 кВ станций с генераторами мощностью 30-60 МВт	0,127 – 0,254	1,92 – 1,96
2. За линейным реактором до 1000 А, присоединенным к сборным шинам по п.1	0,0634 – 0,191	1,85 – 1,95
3. Сборные шины повышенного напряжения станции с трансформаторами мощностью 100 МВА и выше	0,0955 – 0,191	1,89 – 1,95
4. То же с трансформаторами 30-100 МВА	0,0634 – 0,159	1,85 – 1,94
5. Сборные шины вторичного напряжения подстанций с трансформаторами мощностью 100 МВА и выше; сопро­тивление трансформаторов составляет 90% выше резуль­тирующего сопротивления до места КЗ	0,0634 – 0,127	1,85 – 1,92
6. То же с трансформаторами мощностью 30-100 МВА	0,048 – 0,0955	1,81 – 1,89
7. Распределительные сети 6-10 кВ	0,01	1,369
8. Ветви, защищаемые реактором с номинальным током 630 А и ниже	0,1	1,904
9. Турбогенераторы мощностью 100-1000 МВт 12-60 МВт	0,4 – 0,54 0,16 – 0,25	1,975 – 1,98 1,94 – 1,955

 

Продолжение табл. 8.1

Значения k_y и Т_а в зависимости от места КЗ

10. Блоки, состоящие из турбогенератора и повышающе­го трансформатора, при мощности генератора: 100-200 МВт 300 МВт 500 МВт 800 МВт	0,26 0,32 0,35 0,30	1,965 1,977 1,983 1,967
11. Система, связанная с шинами, где рассматривается КЗ воздушными линиями напряжением: 35 кВ 110-150 кВ 220-330 кВ 500-750 кВ	0,02 0,02-0,03 0,03-0,04 0,06-0,08	1,608 1,608-1,717 1,717-1,78 1,85-1,895

 

Постоянная времени для установок напряжением выше 1 кВ Т_а - 0,05 с, при этом k_y = 1,8.

При питании от источника бесконечной мощности ЭДС его не­изменна и периодическая слагающая тока КЗ будет неизменна:

 

Расчетная схема и схема замещения