История развития хранилищ для нефти: Первые склады нефти появились в XVII веке. Они представляли собой землянные ямы-амбара глубиной 4…5 м...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Интересное:
Подходы к решению темы фильма: Существует три основных типа исторического фильма, имеющих между собой много общего...
Средства для ингаляционного наркоза: Наркоз наступает в результате вдыхания (ингаляции) средств, которое осуществляют или с помощью маски...
Принципы управления денежными потоками: одним из методов контроля за состоянием денежной наличности является...
Дисциплины:
2017-12-13 | 1464 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Понятие короткого замыкания
Коротким замыканием (КЗ) называется соединение между двумя точками сети с разными потенциалами, не предусмотренное нормальными условиями работы установки. Это может быть соединение каких-либо точек разных фаз, фазного и нейтрального (нулевого) провода, соединение проводов с землей или ее эквивалентом.
Короткие замыкания могут быть вызваны механическим повреждением кабельных линий, схлестыванием проводов ВЛ, ошибками обслуживающего персонала. В ряде случаев причиной короткого замыкания является старение изоляции.
Основными видами коротких замыканий являются:
а) трехфазное КЗ, при котором все три фазы замыкаются между собой в одной точке (рисунок 6.1, а);
б) двухфазное КЗ, когда между собой замыкаются две фазы (рисунок 6.1, б);
в) двухфазное на землю (рисунок 6.1, в);
г) однофазное на землю (рисунок 6.1, г).
Рис. 6.1. Виды коротких замыканий:
а – трехфазное; б – двухфазное; в – двухфазное на землю; г – однофазное на землю: , , – активное сопротивление фаз цепи от генератора до точки КЗ; , , – индуктивное сопротивление фаз цепи от генератора до точки КЗ; , , – активное сопротивление фаз сети за точкой КЗ; , , – индуктивное сопротивление фаз сети за точкой КЗ; , – точки КЗ; (3), (2), (2.З), (1) – обозначение видов КЗ (трехфазное, двухфазное, двухфазное на землю, однофазное).
Трехфазное КЗ является симметричным, так как все три фазы находятся в одинаковых условиях. Другие виды являются несимметричными: фазы находятся в различных условиях. Токи и напряжения фаз являются искаженными.
При коротком замыкании сопротивление до точки КЗ уменьшается, токи в системе резко увеличиваются. Напряжения в узлах изменяются. При длительном протекании тока КЗ (более 0,01 с) проявляются термическое и электродинамическое воздействие тока на все элементы системы электроснабжения, что может вывести оборудование из строя.
Рассмотрим симметричную трехфазную цепь с активно-индуктивным сопротивлением (рис. 6.2), в которой произошло трехфазное КЗ. Цепь питается от источника, у которого в нормальном режиме и при коротком замыкании сохраняется симметричная система напряжений. Для сетей промышленного предприятия таким источником можно считать трансформатор ГПП.
Короткое замыкание делит цепь на две части: левую, содержащую источник питания и сопротивления цепи КЗ и , и правую часть с сопротивлениями и в каждой фазе. Процессы в обеих частях схемы при КЗ протекают независимо. Правая часть зашунтирована коротким замыканием, и ток в ней поддерживается, пока энергия магнитного поля, запасенная в индуктивности , не выделится в виде теплоты в активном сопротивлении . Этот ток спадает до нуля от величины тока рабочего режима и для цепи опасности не представляет.
Рис. 6.2. Трехфазное короткое замыкание в симметричной цепи:
, , – напряжения фаз источника питания (генератора); , – активное и индуктивное сопротивление цепи от источника до места КЗ; , – активное и индуктивное сопротивление цепи за точкой КЗ; , , – токи КЗ в фазах.
В левой части наблюдается переходный процесс, который описывается уравнением:
, (6.1)
где и – мгновенные значения напряжения и тока в цепи; – активное сопротивление; – индуктивность цепи.
В цепи, содержащей индуктивность, любое изменение тока вызывает изменение магнитного потока, который наводит в цепи э. д. с. самоиндукции. Под ее действием в цепи устанавливается апериодический ток обратного направления, величина которого в начальный момент времени равна разности мгновенных значений токов рабочего режима и периодической составляющей тока КЗ
. (6.2)
Следовательно, из-за инерции магнитного потока не происходит мгновенного изменения тока, т. к. возникновение апериодической составляющей не позволяет в начальный момент КЗ мгновенно измениться току от до . Кривые изменения тока при коротком замыкании показаны на рисунке 6.3.
Рис. 6.3. Изменение тока короткого замыкания:
– ток нормального режима; – ток короткого замыкания; – периодическая составляющая тока КЗ; – апериодическая составляющая; – максимальное значение периодической составляющей; – начальное значение апериодической составляющей; – ударный ток; – установившееся значение тока КЗ; – напряжение в сети.
Полный ток короткого замыкания представляет собой сумму двух составляющих: вынужденной и свободной.
. (6.3)
Вынужденная составляющая имеет периодический характер
, (6.4)
где – амплитудное значение фазного напряжения; – полное сопротивление цепи КЗ; – фазовый угол напряжения источника в момент ; – угол сдвига тока относительно напряжения фазы.
Свободная составляющая имеет апериодический характер и затухает во времени по следующему закону
, (6.5)
где – амплитудное значение апериодической составляющей; – постоянная времени цепи;
. (6.6)
Таким образом, мгновенное значение тока в любой момент времени от начала КЗ определяется выражением
. (6.7)
Максимальное мгновенное значение полного тока обычно наступает через 0,01 с после начала процесса КЗ. Этот ток называют ударным током
. (6.8)
Подставим в (6.8) значения (6.5), получим
. (6.9)
В момент времени , тогда
; (6.10)
Обозначим величину
; (6.11)
получим
, (6.12)
где – ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени цепи КЗ (рис. 6.4).
Рис. 6.4. Кривая для определения ударного коэффициента .
Биохимия спиртового брожения: Основу технологии получения пива составляет спиртовое брожение, - при котором сахар превращается...
Кормораздатчик мобильный электрифицированный: схема и процесс работы устройства...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
Таксономические единицы (категории) растений: Каждая система классификации состоит из определённых соподчиненных друг другу...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!