Расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания
1. Модуль начального значения апериодической составляющей тока КЗ следует определять как разность мгновенных значений периодической составляющей тока в начальный момент КЗ и тока в момент, предшествующий КЗ.
2. Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ в общем случае следует принимать равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ, т.е.
Это выражение справедливо при следующих условиях:
1) активная составляющая результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно расчетной точки КЗ значительно меньше индуктивной составляющей, вследствие чего активной составляющей можно пренебречь;
2) к моменту КЗ ветвь расчетной схемы, в которой находится расчетная точка КЗ, не нагружена;
3) напряжение сети к моменту возникновения КЗ проходит через нуль.
Если указанные условия не выполняются, то начальное значение апериодической составляющей тока КЗ следует определять в соответствии с п. 1.
3. Для определения апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени предварительно должна быть составлена такая исходная схема замещения, чтобы в ней все элементы исходной расчетной схемы учитывались как индуктивными, так и активными сопротивлениями. При этом синхронные генераторы и компенсаторы, синхронные и асинхронные электродвигатели должны быть учтены индуктивным сопротивлением обратной последовательности (для асинхронных электродвигателей Х2 » X") и сопротивлением обмотки статора постоянному току при нормированной рабочей температуре этой обмотки.
4. Если исходная расчетная схема имеет только последовательно включенные элементы, то апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени следует определять по формуле
,
где Тa — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ; она определяется по формуле
,
где Xэк и Rэк - соответственно индуктивная и активная составляющие результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ;
wс - синхронная угловая частота напряжения сети.
Примечание. В тех случаях, когда при расчете апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени необходимо учесть ток генератора в момент, предшествующий КЗ, следует использовать формулу
где 
- ток генератора к моменту КЗ;
- угол сдвига фаз сверхпереходной ЭДС и тока генератора к моменту КЗ;
Та - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ в цепи с синхронным генератором.
5. Если исходная расчетная схема (и соответственно схема замещения) является многоконтурной, то апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени следует определять путем решения соответствующей системы дифференциальных уравнений, составленных с учетом как индуктивных, так и активных сопротивлений всех элементов исходной расчетной схемы.
6. Методика приближенных расчетов апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени зависит от конфигурации исходной расчетной схемы и положения расчетной точки КЗ.
7. Если исходная расчетная схема является многоконтурной, но все источники энергии связаны с расчетной точкой КЗ общим сопротивлением (или схема содержит только один источник энергии), то при приближенных расчетах апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени допускается считать, что эта составляющая затухает во времени по экспоненциальному закону с некоторой эквивалентной постоянной времени. Существует несколько методов ее определения:
1) с использованием составляющих комплексного результирующего эквивалентного сопротивления схемы замещения относительно точки КЗ, измеренного при промышленной частоте:
,
где 
- комплексное результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения, измеренное при частоте 50 Hz;
- мнимая составляющая комплексного результирующего эквивалентного сопротивления;
- действительная составляющая комплексного результирующего эквивалентного сопротивления;
2) с использованием результирующих эквивалентных сопротивлений схемы замещения относительно расчетной точки КЗ, полученных при поочередном исключении из схемы всех активных, а затем всех индуктивных сопротивлений:
,
где Хэк(R=0) - результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения при учете в ней различных элементов расчетной схемы только индуктивными сопротивлениями, т.е. при исключении всех активных сопротивлений;
Rэк(х=0) - результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения при исключении из нее всех индуктивных сопротивлений;
3) с использованием составляющих комплексного результирующего эквивалентного сопротивления схемы замещения относительно точки КЗ,
измеренного при частоте 20 Hz:
,
где 
- комплексное результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения относительно расчетной точки КЗ, измеренное при частоте 20 Hz;
- мнимая составляющая указанного комплексного сопротивления;
- действительная составляющая этого сопротивления.
По отношению к точному решению применение первого метода обычно дает отрицательную погрешность (занижает значения постоянной времени), применение второго метода дает положительную погрешность (завышает значения постоянной времени). Погрешность, связанная с применением третьего метода, по абсолютной величине обычно меньше, чем при использовании первого и второго методов. При аналитических расчетах наиболее простым является второй метод. При расчетах с применением ЭВМ предпочтение следует отдавать первому и третьему методам.
8. Если расчетная точка КЗ делит исходную расчетную схему на несколько независимых друг от друга частей, то при приближенных расчетах апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени ее следует определять как сумму апериодических составляющих токов от отдельных частей схемы, полагая, что каждая из этих составляющих изменяется во времени с соответствующей эквивалентной постоянной времени, т.е.
,
где m - число независимых частей схемы;
ia0i - начальное значение апериодической составляющей тока КЗ от i-й части схемы;
Та.экi - эквивалентная постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ от i-й части схемы.
Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 1992;