Комплексные схемы замещения

Установленные в п. 10.7, 10.8, 10.9 соотношения между симметричными составляющими напряжений и токов в месте КЗ позволяют для каждого вида КЗ соединить определенным образом между собой схемы отдельных последовательностей в комплексную схему.

При двухфазном КЗ для фазы А было получено, что симметричные составляющие напряжений в месте КЗ связаны соотношением . Следовательно, соединяя между собой соответственные начала и концы схем прямой и обратной последовательностей, поучим для этого вида КЗ комплексную схему замещения (рис. 10.16 а).

Для однофазного КЗ имеем следующие соотношения между симметричными составляющими тока и напряжением . Равенство токов отдельных последовательностей говорит о том, что последние соединены между собой последовательно (рис. 10.16 б). Это же следует и из соотношения напряжений, так как сумма падения напряжения прямой, обратной, нулевой последовательностей, которые образуют один замкнутый контур, равна нулю.

При двухфазном КЗ на землю симметричные составляющие напряжения неповрежденной фазы А в месте КЗ, связанные соотношением
, можно объединить, соответственно, начала и концы всех последовательностей, в результате получается комплексная схема замещения для данного вида КЗ (рис. 10.16 в).

Токи в пределах схем отдельных последовательностей являются, соответственно, токами прямой, обратной и нулевой последовательностей для рассматриваемого вида КЗ.

При расчетах токов несимметричных КЗ практическими методами рекомендуется пользоваться комплексными схемами замещения, поскольку это предостерегает от неверных действий при определении расчетных сопротивлений.

а б в

Рис. 10.16. Комплексные схемы замещения: а – для двухфазного КЗ;
б – для однофазного КЗ; в – для двухфазного КЗ на землю

На рис. 10.17 а приведена схема, для которой на рис. 10.17 б представлена комплексная схема замещения для случая двухфазного КЗ в точке К. Эту схему можно привести к виду, изображенному на рис. 10.17 в, для чего необходимо произвести преобразования в схеме замещения прямой последовательности:

.

На рис. 10.17 в . К такому виду приводятся комплексные схемы при любом КЗ (рис. 10.17 – 10.19). – результирующие ЭДС особой фазы схемы прямой последовательности.

а

б

в

Рис. 10.17
а – исходная схема; б – комплексная схема замещения для
двухфазного КЗ в точке К; в – преобразованная схема замещения

а

б в

Рис. 10.18
а – комплексная схема замещения для однофазного КЗ для исходной схемы (рис. 10.17 а); б, в – преобразование схемы замещения

а

б в

Рис. 10.19. Комплексная схема замещения для двухфазного КЗ на землю для исходной схемы (рис. 10.17 а); б, в – преобразование схемы замещения

Применение комплексных схем замещения особо эффективно при определении токов и напряжений при КЗ на расчетных моделях. В этом случае схему каждой последовательности набирают из сопротивлений и свободные концы всех генерирующих и нагрузочных ветвей соединяют между собой, считая эту точку началом схемы замещения. Затем, соединив схемы отдельных последовательностей в комплексную схему для данного вида КЗ и приложив к генераторным ветвям схемы прямой последовательности соответствующие ЭДС, замеряют по приборам токи и напряжения отдельных последовательностей для любого участка и любой точки рассчитываемой схемы.