Трехфазное короткое замыкание: ЭлектрО – Трехфазное короткое замыкание

Содержание

Трехфазное короткое замыкание машины, работающей в режиме под нагрузкой

Подробности: Категория: Разное-архив

эксплуатация
энергоблок
электродвигатель
повреждения
режимы работы

Содержание материала

Эксплуатационные режимы электроэнергетических систем
Предисловие к пятому немецкому изданию
Системы составляющих
Эквивалентная схема для перехода из системы к системе
Размыкание в цепи трехфазного тока
Размыкание – трехфазная емкостная электрическая цепь
Влияние восстанавливающегося напряжения
Синхронные машины
Трехфазное короткое замыкание машины, работающей в режиме под нагрузкой
Двухфазное короткое замыкание синхронной машины
Процесс изменения апериодической составляющей синхронной машины
Влияние реактивных сопротивлений сети и реакторов
Влияние регулятора напряжения на процесс изменения во времени тока внезапного короткого замыкания
Нагрев и охлаждение проводников
Плавление вставок предохранителей
Возникновение высших гармонических
Формы кривых для электрических машин и выпрямителей

Искажение формы кривой, вносимое трансформаторами, реакторами и линиями
Высшие гармонические в трехфазных системах
Основные свойства электрической дуги
Отключение индуктивных цепей постоянного тока
Отключение переменного тока
Величины, единицы измерения, символы формул

Страница 9 из 23

Рассмотрим машину, которая до момента возникновения режима внезапного короткого замыкания работает под нагрузкой, причем ее ток равен ί0, а напряжение и0. Составляющие напряжения и0d, и0q и тока i0d, i0q могут быть определены либо из векторной диаграммы, либо из уравнений (24) — (27) главы 6. С момента короткого замыкания ud=uq = 0.
Подставим эти значения составляющих тока и напряжения в уравнения (107), (108) главы 6. В результате получим уравнения для составляющих тока внезапного трехфазного короткого замыкания по продольной и поперечной осям:

(9)
(10)
Выражение для расчета огибающей результирующего тока короткого замыкания таково:

(11)
Все то время, пока угол нагрузки машины в исходном установившемся режиме мал — несколько меньше 30° эл., — процессами изменения токов преимущественно в контурах по продольной оси определяются процессы изменения результирующего тока короткого замыкания в обмотке статора. Осциллограммы этого тока существенно не отличаются от осциллограмм, полученных из опыта внезапного короткого замыкания машины, работающей до момента возникновения короткого замыкания в режиме холостого хода.

Однако, если угол нагрузки в исходном режиме ϑ≥30° эл., то необходимо учитывать неустановившиеся процессы также и в контурах по поперечной оси. Такие режимы имеют место в особенности при недовозбуждении или емкостной нагрузке машины с большими значениями синхронных реактивных сопротивлений. В качестве предельного случая рассмотрим режим внезапного короткого замыкания синхронной машины, которая работала до момента возникновения короткого замыкания в режиме нагрузки с углом ϑ= 90° эл. Это соответствует режимам с емкостной нагрузкой или кратковременному асинхронному с полной потерей возбуждения. Отметим, что режим при постоянном токе возбуждения и угле ϑ≈90° эл. неустойчив.

В данном случае справедливы соотношения u0d = u0, u0q = 0. Из уравнений (9) и (10) получаем

(12)
(13)
Из этих формул следует, что составляющая тока по продольной оси после того, как обмотка статора была замкнута накоротко, сохраняет свое прежнее значение, а составляющая тока по поперечной оси изменяется.

Рассмотрим в качестве примера машину, параметры которой приведены на стр. 192. Примем для исходного режима работы машины под нагрузкой следующие значения составляющих тока: i0d = 0,1; i0q=l,43.

Подставим вместо xq(t) последовательно значения x”q и xq со стр. 192. Составляющие тока при коротком замыкании получаем в соответствии с (13):

На рис. 5 представлены кривые изменения составляющих тока по продольной и поперечной осям и результирующего тока в обмотке. Так как ток по поперечной оси затухает по экспоненциальному закону со сверхпереходной постоянной времени, то периодическая составляющая тока короткого замыкания затухает до своего установившегося значения очень быстро. Ниже при рассмотрении апериодической составляющей будет показано, что периодическая составляющая затухает быстрее, чем апериодическая; в результате достаточно длительное время ток короткого замыкания может не принимать нулевое значение.

Назад
Вперёд

Назад
Вперёд

Вы здесь:
Главная
Архив
Разное архив
Тепловизоры

Еще по теме:

Основные повреждения электродвигателей
Повреждения электродвигателей с термореактивной изоляцией
Нахождение повреждений в обмотках электрических машин
Повреждения электродвигателей на электростанциях
Эксплуатация энергетических блоков

Лекция 3. Трехфазное короткое замыкание в симметричной цепи — Студопедия

Поделись с друзьями:

Содержание лекции: вычисление периодической составляющей и ударного тока трехфазного короткого замыкания.

Цели лекции: расчет трехфазного короткого замыкания в симметричной цепи.

Если трехфазная цепь симметрична, т.е. сопротивления фаз равны между собой, замыкание всех трех фаз в одной точке (см. рисунок3.1) приводит к уменьшению их сопротивления, но не нарушает симметрии токов и напряжений. По сравнению с режимом нагрузки токи в цепи возрастают, а напряжения уменьшаются. Угол сдвига φ между током и напряжением, как правило, увеличивается за счет исключения из схемы активных сопротивлений нагрузки, достигая 90

0 при чисто индуктивном сопротивлении цепи.

Рисунок 3.1

С момента возникновения КЗ ток повреждения можно представить состоящим из двух составляющих: свободного апериодического тока – апериодической составляющей тока КЗ и вынужденного периодического тока, создаваемого ЭДС генератора, – периодической составляющей тока КЗ.

Значение периодической составляющей для начального момента КЗ зависит от ЭДС генератора, его внутреннего сопротивления и сопротивления внешней цепи. Быстрота затухания апериодической составляющей зависит от соотношения между активными и индуктивными сопротивлениями цепи КЗ: чем больше активное сопротивление цепи, тем затухание происходит быстрее.

3.1 Вычисление начального значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

Условиями, характеризующими трехфазное КЗ, являются симметричность схемы и равенство нулю междуфазных и фазных напряжений в месте короткого замыкания:

U_k_,АВ = U_k_{, ВС}= U_k_,СА= 0,

U_k_,А= U_k_{, В}= U_k_,С= 0.

Таким образом, разность потенциалов цепи короткого замыкания от места подключения генерирующего источника до точки КЗ равняется ЭДС данного источника.

Начальное действующее значение периодической составляющей можно определить по закону Ома

(3.1)

где I^“(3) – сверхпереходный ток трехфазного КЗ;

Е^”– междуфазная сверхпереходная ЭДС генератора;

– результирующее сопротивление цепи КЗ;

Х^“ – сверхпереходное индуктивное сопротивление генератора;

Х_вш, R_вш – соответственно индуктивное и активное сопротивление внешней цепи от выводов генератора до точки КЗ.

Без учета активного сопротивления (3.1) упрощается

(3.2)

где Х_Σ= Х^“ + Х_вш – результирующее индуктивное сопротивление цепи КЗ.

В случае питания КЗ от энергосистемы расчетное выражение для определения периодической составляющей будет

(3.3)

где U_ср – напряжение на шинах энергосистемы;

– результирующее сопротивление цепи КЗ;

Х_с – результирующее индуктивное сопротивление системы относительно места ее подключения в расчетной схеме;

Х_вш, R_вш – соответственно индуктивное и активное сопротивление от места подключения системы до точки КЗ.

Без учета активного сопротивления периодический ток будет равен

(3.4)

где Х_Σ – результирующее индуктивное сопротивление цепи КЗ.

Зная ток КЗ, можно определить мощность короткого замыкания, которая в заданной точке КЗ при базисном напряжении определится как

(3. 5)

где I⁽³⁾ – ток в рассматриваемой точке КЗ, приведенный к напряжению U_ср.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

типов короткого замыкания | Кабельные скобы

Наш инструмент Product Finder позволит вам найти идеальный продукт, отвечающий вашим требованиям.

Тип продуктаКабельные скобы (12)Кабельный ввод (106)

Код установкиГорнодобывающая промышленность AS/NZS (Группа I) (15)Зоны AS/NZS (48)Разделы класса CEC (20)Зоны класса CEC (26)CEC без классификации ( 3)Зоны ГОСТ (36)Горное дело IEC (Группа I) (14)Неклассифицированный IEC (45)Зоны IEC (49)Разделы класса NEC (19)Зоны класса NEC (19)Неклассифицированный NEC (3)Зоны Norsok (11)Параллельная формация (8)Одинарный кабель (8)Трилистник (7)

Форма защиты 1Ex d IIC Gb X (27)1Ex e IIC Gb X (36)2Ex nR IIC Gc X (27)Класс I, раздел 1 (8)Класс I, раздел 1, группы ABCD (8)Класс I, Div 2 (18)Класс I, Div 2, группы ABCD (17)Класс I, группы ABCD (6)Класс I, группы BCD (2)Класс I, зона 1 (19)Класс I, зона 1, AEx d IIC Gb (10)Класс I, зона 1, AEx e IIC Gb (19)Класс I, зона 2 (19)Класс I, зона 2, AEx d IIC Gb (10)Класс I, зона 2, AEx e IIC Gb (12) Класс I, Зона 2, AEx nR IIC Gc (8)Класс I, Зона 20 (10)Класс I, Зона 20, AEx ta IIIC Da (10)Класс I, Зона 21 (10)Класс I, Зона 21, AEx tb IIIC Db (10)Класс I, зона 22 (10)Класс I, зона 22, AEx tc IIIC Dc (10)Класс II, раздел 1 (10)Класс II, раздел 1, группы EFG (10)Класс II, раздел 2 (18)Класс II, раздел 2, группы EFG (18)Класс III, раздел 1 (15)Класс III, раздел 2 (13)Ex d I Mb (20)Ex d IIC Gb (36)Ex db I Mb (1 )Ex db IIC Gb (1)Ex e I Mb (20)Ex e IIC Gb (46)Ex eb I Mb (1)Ex eb IIC Gb (3)Ex nR IIC Gc (34)Ex nRc IIC Gc (1) Ex ta IIIC Da (43)Ex ta IIIC Da X (35)Ex tb IIIC Db (43)Ex tb IIIC Db X (35)Ex tc IIIC Dc (43)Ex tc IIIC Dc X (35)Ex tD A21 IP66 ( 2)Промышленные (45)Обычные места (6)Один болт (10)Два болта (10)Влажные места (6)

Тип кабеляАлюминиевая ленточная броня (ASA) (25)Алюминиевая ленточная броня (например, ATA) (24)Алюминиевая проволочная броня (AWA) (34)Бронированный и с оболочкой (24)Корабельный кабель с оплеткой (24)Непрерывно сварная гофрированная металлическая броня (MC-HL) – Алюминий (4) Броня из гофрированного металла с непрерывной сваркой (MC-HL) – Сталь (4) Броня из гофрированного металла с блокировкой (MC) – Алюминий (4) Броня из гофрированного металла с блокировкой (MC) – Сталь (4)Сверхтвердый шнур (2)Плоский небронированный кабель (2)Гибкий шнур (5)Свинцовая оболочка и алюминиевая проволочная броня (LC/AWA) (9)Свинцовая оболочка и гибкая проволочная броня (LC/PWA) (8)Свинцовая оболочка и однопроволочная броня (LC/SWA) (9)Свинцовая оболочка и броня из стальных лент (LC/STA) (8)Свинцовая оболочка и ленточная броня (LC /ASA) (8) Броня со свинцовой оболочкой и проволочной оплеткой (8) Небронированный кабель со свинцовой оболочкой (2) M10 (12) M12 (8) Морской корабельный армированный кабель в оплетке (24) Морской корабельный кабель (11) Морской корабельный небронированный кабель Кабель (19) Гибкая проволочная броня (PWA) (27) Экранированная и алюминиевая проволочная броня (AWA) (4) Экранированная и однопроволочная броня (SWA) (4) Экранированная гибкая (ЭМС) проволочная оплетка (например, CY / SY) (42 )Однопроволочная броня (SWA) (38)Стальная ленточная броня (STA) (24)TECK (4)TECK 90 (4)TECK 90-HL (4)Кабельный лоток (9)Небронированный (27)Броня из проволочной оплетки (42)

Конфигурация уплотненияДвойное наружное уплотнение (3)Внутреннее и внешнее уплотнение (28)Внутреннее барьерное уплотнение и соединение кабелепровода (2 ) Внутреннее барьерное уплотнение и внешнее уплотнение (18) Внутреннее барьерное уплотнение и внешнее уплотнение / соединение шланга FRAS (1) Без уплотнения (4) Внешнее уплотнение (46) Внешнее уплотнение / соединение кабелепровода (3) Внешнее уплотнение / соединение шланга FRAS (1) Очень тяжелый (12)

СертификатыABS (67)Алюминий (3)Алюминий/нержавеющая сталь (1)ATEX (61)BS 6121 (45)BV (40)c-CSA-us (19))CCO-PESO (44)CSA (11)DNV-GL (41)Алюминий с эпоксидным покрытием (2)ГОСТ-К (74)ГОСТ-Р (44)IEC 62444 (45)IECEX (61)INMETRO (30)KCC ( 27)Lloyds (70)LSF (2)Полимер, одобренный LUL (2)NEPSI (34)Нейлон (2)RETIE (35)Нержавеющая сталь (6)TR-CU-EAC (38)UL (9)

Защита от затопления Осевая нагрузка (12)Боковая нагрузка (12)Нет (68)Силы короткого замыкания (8)Да (41)

Какие существуют типы токов короткого замыкания?

elec calc™ может рассчитать различные типы короткого замыкания.

Эти данные актуальны, поскольку в зависимости от типа установки, системы заземления и точки, в которой может произойти короткое замыкание, мы точно не знаем, какой из них будет наиболее опасным. Таким образом, средства защиты системы должны быть рассчитаны на то, чтобы они могли работать против любого отказа.

Цель этой статьи — описать различные типы отказов, чтобы лучше понять расчетные значения:

I _k3 : Соответствует трехфазному короткому замыканию. Три фазы в одной цепи случайно соприкоснулись. Типичными примерами, которые могут вызвать этот сбой, могут быть случайные падения на наши кабели, случайный недосмотр металлического инструмента над неизолированными проводниками… и т. д. Обычно это максимальное значение среди всех типов.

Трехфазное короткое замыкание (*)

I _k2 : Двухфазное короткое замыкание. Две фазы случайно соприкасаются. Его причины могут быть аналогичны трехфазному отказу, хотя может случиться так, что проводник оторвется от места крепления и придет рядом с ближним, или просто грязь между двумя проводниками, снижающая изоляцию. Этот тип неисправности также может сочетаться с двухфазным коротким замыканием на землю, в этом случае он называется I _kE2E .

Двухфазное и двухфазное короткое замыкание на землю (*)

I _k1 и I _f : Однофазное и двухфазное короткое замыкание на землю. В этом случае оба типа соединяются вместе, фазный проводник может контактировать с нулевым или заземляющим проводником. В зависимости от используемой системы заземления расчеты производятся по-разному. Это обычно является наиболее вероятным коротким замыканием и может быть вызвано случайным отсоединением проводника, грязью, вызывающей потерю изоляции, мышами, разрушающими оболочку кабеля…

Короткое замыкание фазы на землю (*)

Ток короткого замыкания

Частичные токи короткого замыкания в проводниках и на землю

представляет собой второй отказ короткого замыкания, так как после первого отказа циркуляция тока очень низкая или почти нулевая (хотя это отказ, который должен быть устранен как можно скорее).

Значение токов короткого замыкания

Помимо различной природы короткого замыкания, значения токов не всегда одинаковы. Это связано с тем, что соединительная сеть постоянно изменяется с точки зрения напряжения, уровня нагрузки и т. д., что приведет к тому, что в случае отказа ток короткого замыкания будет колебаться в диапазоне максимальных и минимальных значений.

Максимальные токи короткого замыкания

Они соответствуют работе сети с большей мощностью в точке подключения, в этом случае подходящие токи короткого замыкания будут иметь более высокие значения, и тогда ущерб будет более значительным. Тогда защиты, помимо нормальной работы, должны будут выдерживать эти значения, чтобы избежать постоянных перерывов или повреждений в другом оборудовании, эти значения определяют минимальное требование к отключающей способности устройств.

Минимальные токи короткого замыкания

В этих случаях сеть ведет себя с меньшей мощностью (но, очевидно, в пределах допустимого диапазона). Токи короткого замыкания будут меньше, даже в ряде случаев их порядок величины будет сравним с перегрузками. В любом случае короткое замыкание, даже минимального значения, все равно является неисправностью установки, которую необходимо немедленно устранить. Тогда защита должна срабатывать против таких отказов, в противном случае эффект короткого замыкания будет распространяться на другие точки установки, вызывая несколько повреждений.

Расчеты коротких замыканий с помощью elec calc™

elec calc™ рассчитывает все эти виды коротких замыканий в соответствии с методом симметричных компонентов, включенным в семейство стандартов IEC-60909, с учетом всех факторов внутри них, а также других особенностей, предусмотренных другими местными стандартами. может потребовать. Каждый расчет короткого замыкания обновляется в режиме реального времени, в то время как установка и компоненты проверяются на правильность размеров защит, проверка существующих и рассмотрение параметров для выбора соответствующих ссылок из каталога нескольких производителей.