Соотношения между токами несимметричных коротких замыканий

Правило эквивалентности прямой последовательности и установленные значения Хд'^ и т^(г!) позволяют достаточно просто произвести сравнение различных видов короткого замыкания.

Если несимметричные короткие замыкания разных видов происходят поочередно в одной и той же точке системы и при одних и тех же исходных условиях, то соотношения между Хд'^!) определятся следующими неравенствами:

и, соответственно.

На основании соотношений (12.41), (12.42) абсолютная величина отношения тока в месте любого несимметричного короткого замыкания к току трехфазного короткого замыкания при тех же условиях на основании правила эквивалентности прямой последовательности может быть представлена как.

где у результирующей ЭДС поставлен индекс, указывающий, какому виду несимметричного короткого замыкания отвечает ее значение. Это выражение справедливо для любого момента времени. Для приближенной оценки пределов изменения К" _(п_₃₎ можно пренебречь различием Е^(п) и Е⁽³⁾, что упрощает вычисления.

Двухфазное короткое замыкание. Для двухфазного короткого замыкания значения и хд²⁾ приведены в табл. 12.1: т<²> = л/з и Хд²⁾ = х_2?.

При коротком замыкании вблизи зажимов генератора х_вн ~ 0. В начальный момент короткого замыкания (t = 0) х_ю = х_d и x_2G ~ x_d, следовательно, х_1? ~ х_2Ъ и в соответствии с соотношением (12.45).

В установившемся режиме (t = °°) x_1G = x_d, x_2G x_d, x_ls :" x₂₁ и можно полагать x_zs = 0. Тогда.

Следовательно, искомое отношение /С₍₂_з) находится примерно в следующих пределах:

При достаточно большой удаленности короткого замыкания.

независимо от его момента t.

При этом токи двухи трехфазного короткого замыкания мало изменяются во времени, благодаря чему между ними в течение всего процесса короткого замыкания сохраняется примерно постоянное соотношение.

7з аналогичное (12.46): К (₂_з) ⁼ — = 0,87 и /[²⁾ можно определить как.

Однофазное замыкание. Согласно данным табл. 12.1 для однофазного замыкания m⁽¹) = 3 и = x_21t + x_0Ii. В соответствии с соотношением (12.45).

Индуктивное сопротивление х₀₁ изменяется в очень широких пределах (практически от 0 до). Его значение зависит от числа заземленных нейтралей трансформаторов в сетях 110 кВ и выше. Наименьшее значение х^ имеет место при однофазном коротком замыкании на выводах генератора, нейтраль которого заземлена наглухо (х₀₁ — 0). В установившемся режиме короткого замыкания x_d «х_2Х + х_ох. В этом случае из соотношения (12.51) ясно, что К₍₁_₃₎ = 3.

Заземляя нейтраль через сопротивление, ток однофазного короткого замыкания можно ограничить до сколь угодно малой величины (х₀₁ ~)• Тогда по соотношению (12.51) К^_₃₎ = 0.

Следовательно,.

причем верхний предел практически не превышает величины 2,5.

При коротком замыкании в удаленной точке сети x_2S ~ х_г1. Предельные условия, соответствующие х₀₁" 0 и х₀₁~ (c)о, в соответствии с соотношением (12.51) будут.

Двухфазное короткое замыкание на землю. В соответствии с табл. 12.1.

для этого вида короткого замыкания т^(1>1) = л/з 1—^x2i^xoi _и =.

V U₂s+*ox)²

= x_2S//x_0I. При этом по формуле (12.45) имеем.

Наименьшее значение будет прих₀₁ ~ 0 илиx_2S = 0. При этом в обоих случаях m^(1,1)=V3. Следовательно, верхний предел соотношения токов двухфазного на землю и трехфазного коротких замыканий составляет К_(1>1_₃) /з. Наибольшее значение Хд имеет место при х₀₁ = когда нет заземленных нейтралей и данный вид короткого замыкания переходит в обычное двухфазное:

При коротком замыкании в удаленной точке x₂i ~ поэтому % изменяется в тех же пределах, как и при двухфазном коротком замыкании:

Соотношение токов в земле. Практический интерес представляет сравнение величин токов в земле при однои двухфазном коротких замыканиях на землю. Используя выражения для токов прямой последовательности особой фазы при этих видах замыканий на землю, получим отношение.

откуда следует, что в зависимости от соотношения между xf_z и x_lzx_oz отношение К₃ может быть разным.

Прих_]1 = х₂₁ выражение (12.57) принимает более простой вид:

В данном случае пределы К₃ будут 0,5 <�К₃< 2.

При x_lz=x_oz ^{токи в} земле при сравниваемых видах короткого замыкания одинаковы: I®* = и К₃ = 1. При x_oz>x_lz ток в земле при однофазном замыкании больше (/^^х) >/з^1,1)), а при x_oz < x_lz, напротив, большим является ток при двухфазном на землю коротком замыкании (1^¹⁾ <1?' Следует заметить, что соотношения (12.57), (12.58) справедливы для токов нулевой последовательности любой ветви схемы, так как они пропорциональны токам в месте короткого замыкания.

Из полученных соотношений следует, что при малых значениях сопротивления х₀₁ токи несимметричных коротких замыканий могут существенно превосходить ток трехфазного короткого замыкания. При увеличении в системе количества связей и, соответственно, числа заземленных нейтралей трансформаторов x_oz имеет тенденцию к снижению. Это вызывает рост токов несимметричных коротких замыканий, усложняя условия работы выключателей.