Содержание
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания
При наступлении режима КЗ постоянные токовые величины подвергаются существенным изменениям. В самое первое мгновение появляется так называемая апериодическая составляющая тока короткого замыкания, которая достаточно быстро угасает и принимает нулевое значение. Данный временной интервал, когда наблюдаются эти перемены, представляет собой переходный период, определяемый в числовом выражении. Пока аварийное состояние тока не будет отключено, работа электрической сети производится в установившемся режиме короткого замыкания.
Содержание
Физические свойства апериодической составляющей
Подобное состояние тока возникает в момент короткого замыкания. Его продолжительность и характеристики могут быть разными, в зависимости от многих факторов. Например, при наличии у двигателя демпферной обмотки, апериодическая составляющая тока короткого замыкания будет ниже, чем при ее отсутствии. Вначале возникает сверхпереходный ток, который вначале становится просто переходным, и лишь потом он начинает затухать.
Во время двухфазного замыкания, в статоре не появляются скачкообразные изменения тока. В подобных ситуациях, на холостом ходе возникает апериодическая составляющая, параметры которой совпадают с начальной величиной переменной компоненты. Поскольку ток КЗ внутри статора является однофазным, в отдельных случаях появление апериодической компоненты полностью исключается. В двигателях асинхронного типа этот показатель не учитывается, поскольку данные процессы очень быстро затухают. Он не принимается во внимание даже при расчетных вычислениях ударных токов КЗ.
В общем и целом, величина данных компонентов будет отличаться для каждой фазы. Ее начальные параметры будут зависеть от момента появления КЗ. На графиках она представляет собой сплошную кривую линию, поскольку все начальные амплитуды других составляющих будут ей равны, но направлены в обратную сторону.
Наличие апериодической составляющей устанавливается при расхождении контактов. Для ее оценки существует специальный параметр, представляющий собой соотношение между ней и периодической амплитудой в момент размыкания контактов.
Время затухания составляет примерно 0,1-0,2 с и сопровождается значительным выделением тепла. Под действием высокой температуры заметно нагреваются токоведущие части и вся аппаратура в целом, несмотря на столь короткий промежуток времени.
Полный ток при наступлении КЗ
Сама по себе апериодическая компонента не может быть рассмотрена, поскольку она является одной из составных частей тока короткого замыкания. В электрической сети присутствуют сопротивления индуктивного характера, не дающие току мгновенно изменяться в момент появления КЗ. Рост нагрузочного тока проистекает не скачкообразно, а согласно определенных законов, предполагающих переходный период от нормального к аварийному значению. Расчетно-аналитическая работа значительно упрощается, когда ток КЗ во время перехода рассматривается как две составные части – апериодическая и периодическая.
Апериодическая часть представляет собой составную часть тока ia с неизменной величиной. Она появляется непосредственно в момент КЗ и в кратчайший срок падает до нулевой отметки.
Периодическая часть тока КЗ Iпm получила название начальной, поскольку по времени она появляется в самом начале процесса. Данный показатель используется для того чтобы выбрать наиболее подходящую уставку или проверить чувствительность релейной защиты. Этот ток известен еще и как сверхпереходный, поскольку его определение осуществляется с помощью сверхпереходных сопротивлений, вводимых в схему замещения. Периодический ток считается установившимся, когда затухает апериодическая часть и заканчивается сам переходный процесс.
Следовательно, полный ток короткого замыкания будет составлять сумму обоих частей – апериодической и периодической во весь период перехода состояний. В определенный момент полный ток за кратчайшее время принимает максимальное значение. Подобное состояние известно под названием ударного тока КЗ, определяемого при проверках электродинамической устойчивости установок и оборудования.
Выбор начального или сверхпереходного тока для проведения расчетов определяет скорое угасание апериодической части, которое происходит раньше, чем срабатывает защита.
При этом периодическая составляющая остается неизменной.
Электрические сети, подключенные к генераторным установкам или энергетической системе с ограниченной мощностью, отличаются значительным изменением напряжения при появлении КЗ. В связи с этим, токи, начальный и установившийся, не будут равны между собой. Для того чтобы сделать расчет релейной защиты, можно воспользоваться показателями изначального тока. В этом случае погрешность будет незначительной в сравнении с установившимся током, подверженным воздействию различных факторов. Прежде всего, это увеличенное сопротивление в поврежденной точке, нагрузочные токи и прочие параметры, которые чаще всего не учитываются при выполнении расчетов.
Как вычислить апериодическую компоненту
Первоначальная величина апериодической части в модульном выражении определяется как разница между мгновенным показателем периодической части в начале КЗ и величиной тока непосредственно перед замыканием. То есть, апериодическая составляющая с максимальным первоначальным значением, сравняется с амплитудными параметрами периодической части тока при появлении КЗ.
Это утверждение определяет формула: ia0 = √2Iп0, действующая при условии сниженной активной доли сопротивления в точке КЗ относительно индуктивной составляющей.
1. 2.
Кроме того, перед началом замыкания в расчетной точке не должно быть нагрузки, а напряжение какой-либо фазы к этому времени проходит по нулевому проводнику. Если же перечисленные требования не будут выполнены, то апериодическая часть в первоначальной стадии снизит свои показатели по отношению к амплитуде периодической составляющей.
Для того чтобы выполнить расчет апериодической составляющей тока короткого замыкания в любое произвольное время, заранее прорабатывается вариант замещения. Согласно первоначальной расчетной схеме, все составные элементы учитываются в качестве активных и индуктивных сопротивлений. Учет синхронных генераторов и компенсаторов, асинхронных и синхронных электродвигателей проводится путем перевода их в категорию индуктивных сопротивлений с обратной последовательностью.
Обязательно учитываются сопротивления обмоток статора постоянному току с рабочей температурой установленной нормы.
3.
Когда в изначальной схеме расчетов присутствуют лишь компоненты, соединенные последовательно, в этом случае величина апериодической доли в любой момент времени определяется формулой 1, в которой Та является постоянной величиной, определяющей время затухания данной части. В свою очередь, Та можно вычислить по формуле 2, в которой Xэк и Rэк будут индуктивной и активной составляющими, а ωсинх является синхронной угловой частотой сетевого напряжения. Если же при расчетах необходимо учесть величину генераторного тока непосредственно перед коротким замыканием, тогда уже используется формула 3.
Особенности вычислений в многоконтурных схемах
Если в расчетах используются многоконтурные схемы, тогда на апериодическую составляющую не действует экспоненциальный закон временного изменения. Фактически, она выглядит в виде суммы токов, каждый из которых является экспоненциальной временной функцией и угасает в различные интервалы времени.
Количество таких компонентов в цепях с активными и индуктивными ветвями, совпадает с численностью независимых контуров.
В этом случае апериодические составляющие могут быть вычислены с использованием специальных систем дифференциальных уравнений, учитывающих все активные и индуктивные сопротивления. Методика расчетов во многом зависит от того, как выглядит изначальная схема расчетов, и где расположена рассчитываемое место КЗ.
В некоторых вариантах источники энергии многоконтурной схемы замыкаются на расчетное место КЗ с помощью общего сопротивления. Приближенные расчеты позволяют установить затухание апериодической составляющей в течение какого-то постоянного промежутка времени. Существуют два метода решений, которые, относительно точного результате выдают погрешность с положительной или отрицательной направленностью. То есть, постоянная времени будет завышаться или занижаться.
Расчетная схема, разделенная точкой короткого замыкания на части, независимые между собой, в произвольный момент времени определяется в виде суммы апериодических составляющих, предусмотренных для каждого участка схемы.
Их изменение по времени происходит относительно постоянного показателя, а полученные данные учитываются в расчетах.
Составляющие токов короткого замыкания при переходных процессах. Основные соотношения при трехфазном коротком замыкании — Студопедия
Поделись
Апериодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке: Свободная составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, изменяющаяся во времени без перемены знака.
Периодическая составляющая тока короткого замыкания рабочей частоты в электроустановке: Составляющая тока короткого замыкания в электроустановке, изменяющаяся по периодическому закону с рабочей частотой.
Для выбора и проверки электрооборудования по условию электродинамической стойкости необходимо знать наибольшее возможное мгновенное значение тока КЗ, которое называют ударным током и определяют по формуле:
где Iп0 — значение периодической слагающей тока КЗ в начальный момент; Куд — ударный коэффициент, зависящий от постоянной времени Та апериодической составляющей тока КЗ
где Хк и Rк — соответственно индуктивное и активное сопротивления цепи КЗ.
Зависимость ударного коэффициента Куд от постоянной времени Та определяется выражением
Рассмотрим возникновение тока КЗ в цепи переменного тока с синусоидальной ЭДС, от источника неограниченной мощности. Значения токов КЗ зависят от момента времени. В первые моменты ток имеет переходные значения, а затем, после затухания в цепи свободных токов и прекращения изменения напряжения возбудителей синхронных машин под действием АРВ, получает установившуюся величину, равную по закону Ома:
Для принятых условий допускается, что R = 0, тогда действующее значение тока КЗ:
Угол сдвига тока по фазе φк = π/2.
Примем, что мгновенное значение ЭДС изменяется по закону ; мгновенное значение тока КЗ: .
Если предположить, что КЗ произошло в момент прохождения ЭДС через «0» (что является наиболее опасным случаем), то при t = 0
.
На рисунке 8.6 приведены кривые изменения тока короткого замыкания в цепи, питающейся от системы неограниченной мощности.
Рисунок 8.6 – Кривые изменения тока при коротком замыкании в удаленных точках от системы неограниченной мощности
Итак, при возникновении КЗ, в цепи появляются токи, имеющие следующие названия: периодическая составляющая тока КЗ, определяется по закону Ома и изменяется по гармонической кривой в соответствии с синусоидальной ЭДС генератора с рабочей частотой; апериодическая составляющая – определяется характером затухания тока КЗ, зависящего от активного сопротивления цепи и обмоток статора генератора, изменяющаяся со временем без перемены знака. В цепи с напряжением выше 1000 В, где значение активного сопротивления мало, время затухания апериодической составляющей 0,15 – 0,2 с. Полный ударный ток КЗ получается от алгебраического сложения первых двух.
Пока амплитуда полного тока уменьшается из-за наличия апериодического тока, его называют переходным током КЗ. Когда изменение амплитуды прекратятся, ток называется установившимся.
Пиковая ошибка и среднеквадратичное значение | Что такое короткое замыкание?
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)Броня и оболочка (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)
Неисправности короткого замыкания – ИНАЧЕ
Могу ли я считать трехфазный ток короткого замыкания наихудшим сценарием?
Токи однофазного или двухфазного короткого замыкания могут быть больше, чем токи трехфазного короткого замыкания в сетях, в которых нейтраль трансформатора Dy/Yy заземлена (с низким сопротивлением в соответствии со стандартом VDE0111).
Какой коэффициент нагрузки при коротком замыкании?
Коэффициент нагрузки при коротком замыкании составляет около 0,15. Поэтому это значение должно использоваться для проверки автоматических выключателей, предназначенных для защиты цепи при возникновении короткого замыкания.
Что такое сверхпереходное сопротивление двигателей или генераторов?
Рейтинг стойкости оборудования основан на максимальном ожидаемом токе короткого замыкания; это называется ожидаемым током короткого замыкания, который обычно возникает в течение первого полупериода неисправности. Токи короткого замыкания состоят из симметричного переменного тока и, скорее всего, апериодической составляющей тока, известной как составляющая затухания постоянного тока.
Местные генераторы и двигатели вносят свой вклад в ток короткого замыкания. Этот вклад в причину затухания составляющей постоянного тока. Для простоты в стандартах ANSI ток короткого замыкания моделируется как источник постоянного напряжения за изменяющимся во времени импедансом.
В начальный момент неисправности этот импеданс известен как «субпереходный импеданс». Но это меняется на «переходный импеданс» через два или три цикла после повреждения. Ток в установившемся режиме моделируется как синхронный импеданс машины. В больших машинах резистивная составляющая внутреннего импеданса машины игнорируется. Вклад двигателя или генератора в установившийся ток отсутствует.
Вклад тока короткого замыкания генератора считается удаленным, если реактивное сопротивление на единицу, внешнее по отношению к генератору, равно или больше, чем в 1,5 раза больше реактивного сопротивления генератора на единицу сверхпереходного режима на общей базе МВА.
Более медленный двигатель вносит меньший вклад в ток мгновенного короткого замыкания, чем более быстрый двигатель, подключенный к шине.
Как измерить положительный и отрицательный импеданс трансформатора?
Положительный импеданс трансформатора равен импедансу рассеяния. Его можно получить с помощью обычного теста на короткое замыкание.
Поскольку трансформатор является статическим устройством, полное сопротивление рассеяния не меняется, если чередование фаз меняется с RYB на RBY. Следовательно, импеданс обратной последовательности трансформатора такой же, как импеданс прямой последовательности.
Полное сопротивление нулевой последовательности трансформатора зависит от типа обмотки (звезда или треугольник), а также от типа заземления.
Полное сопротивление прямой и обратной последовательности на единицу измерения не зависит от того, вводятся ли токи последовательности в первичную или вторичную обмотку. Однако импеданс нулевой последовательности будет иметь разные значения в зависимости от того, вводятся ли токи последовательности в первичную или вторичную обмотку. Обратите внимание, что токи нулевой последовательности не могут подаваться на клеммы треугольника.
Что такое соотношение X/R?
Отношение реактивности системы к сопротивлению. Он показывает скорость затухания любого смещения постоянного тока при токах короткого замыкания.
Большое отношение X/R соответствует большой постоянной времени и медленной скорости затухания.
Что такое процентное сопротивление оборудования?
Производители указывают импеданс оборудования в процентах по собственной базе. Процентное значение представляет собой значение на единицу, умноженное на 100 (Z% = Zpu × 100). Выражение «собственная база» означает, что базовое напряжение — это номинальное напряжение оборудования, а базовая мощность — номинальная полная мощность (в ВА) оборудования. Базовый ток и базовый импеданс рассчитываются из базового напряжения и базовой ВА.
Пример – полное сопротивление трансформатора в процентах
Чтобы определить полное сопротивление трансформатора в процентах, вторичная обмотка должна быть закорочена. Затем увеличивайте входное напряжение в первичной обмотке до тех пор, пока ток в первичной обмотке не достигнет Ibase. Измерьте реализованное напряжение (В).
Таким образом, полное сопротивление в процентах может быть получено из измеренного первичного напряжения.
Как работает метод MVA для расчета тока короткого замыкания?
Метод МВС используется для решения задачи расчета коротких замыканий в промышленных энергосистемах. По сути, метод MVA является модификацией омического метода, в котором импеданс цепи представляет собой сумму импедансов различных компонентов цепи. Приведенные ниже расчеты относятся к расчету трехфазного тока короткого замыкания.
Теперь рассмотрим две части оборудования (т. е. главную сеть и трансформатор), включенные последовательно, вносящие вклад в ток короткого замыкания.
Теперь рассмотрим две части оборудования (т.е. двигатель и трансформатор), включенные параллельно, вносящие вклад в ток короткого замыкания.
Легко понять, что комбинации последовательностей MVA в точности соответствуют сопротивлению, вычисляемому параллельно. Параллельные вклады MVA точно такие же, как сопротивления, вычисляемые последовательно.
Обратите внимание, что в методе MVA не требуется общая база MVA, как это требуется для метода на единицу.
Нет необходимости преобразовывать импедансы из одного напряжения в другое, как того требует омический метод.
Можно ли решить методом MVA другие токи короткого замыкания, а не трехфазные замыкания?
Да. При расчете тока короткого замыкания учитывайте приведенные ниже примечания.
Линии электропередач
Трансформаторы
Реактивное сопротивление нулевой последовательности трансформатора равно его положительному и отрицательному реактивному сопротивлению. Первичная обмотка трансформатора, соединенная треугольником, блокирует любую мощность нулевой последовательности, поступающую из системы и через трансформатор.
Асинхронные двигатели
Полное сопротивление нулевой последовательности асинхронных двигателей можно принять за разомкнутую цепь, поскольку обмотки обычно соединены треугольником или незаземленной звездой (AS 3851).
ЧРП или преобразователи
Если не регенеративный, то игнорируйте его.
Если регенеративный, то такой же, как у двигателей ( ).
Синхронные генераторы/двигатели/компенсаторы
Реактивное сопротивление нулевой последовательности двигателя составляет примерно ½ его реактивного сопротивления прямой последовательности.
В промышленности также широко признано и принято использовать реактивные сопротивления только при расчете короткого замыкания в промышленной энергосистеме, поскольку это приведет к более высокому значению короткого замыкания, возможно, в большинстве случаев на 0-3 процента.
Ток короткого замыкания для трехфазной асимметрии выглядит следующим образом.
- Трехфазное замыкание
Для расчета уравновешенного трехфазного короткого замыкания импеданс прямой последовательности является единственным релевантным импедансом.
- Замыкание фазы на землю
- Межфазное замыкание
- Межфазное замыкание на землю
Как влияет разная номинальная мощность генераторной установки и базовая номинальная мощность генератора переменного тока на расчеты тока короткого замыкания?
Как правило, реактивные сопротивления генератора публикуются в единицах измерения для определенного базового номинала генератора переменного тока.
Если номинал генераторной установки отличается от номинала генератора переменного тока, необходимо будет преобразовать удельные значения из номинала генератора переменного тока в номинал генераторной установки.
Должен ли допуск, указанный для реактивных сопротивлений генератора, учитываться при расчете короткого замыкания?
Реактивные сопротивления, включая сверхпереходные, обычно выражаются с погрешностью плюс или минус 10 %. При определении максимального тока следует использовать допуск минус 10%.
Каков будет диапазон величины постоянной составляющей короткого замыкания генератора?
Пиковый ток короткого замыкания в первом полупериоде будет включать постоянную составляющую, величина которой зависит от точки цикла, когда произошло короткое замыкание. Постоянная составляющая смещает симметричный ток вокруг нулевой оси, что приводит к асимметрии. Если короткое замыкание происходит в точке, где напряжение достигает своего пика, постоянная составляющая будет равна нулю.
Если короткое замыкание произойдет в точке, где напряжение равно нулю, постоянная составляющая будет максимальной, а пиковый ток будет почти в два раза больше симметричного тока.
Типовые погонные значения реактивного сопротивления для генераторов мощностью от 40 до 2000 кВт.
| Реактивное сопротивление | Описание | Символ | Диапазон на единицу | Период |
| Сверхпереходное реактивное сопротивление | Определяет максимальный мгновенный ток и ток в момент времени Автоматический выключатель в литом корпусе обычно разомкнут | XD˝ | 0,09– 0,17 | 0–6 циклов |
| Переходное реактивное сопротивление | Определяет ток при кратковременной задержке автоматических выключателей | Xd΄ | 0,13 – 0,20 | 6 циклов по 5 сек. |
| Синхронное реактивное сопротивление | Определение установившегося тока без поддержки возбуждения PMG (генератор на постоянных магнитах) | Хд | 1,7 – 3,3 | Через 5 сек. |
| Реактивное сопротивление нулевой последовательности | Коэффициент тока короткого замыкания L-N | Х0 | 0,06 – 0,09 | |
| Реактивное сопротивление обратной последовательности | Коэффициент тока однофазного короткого замыкания | Х2 | 0,10 – 0,22 |
Реактивное сопротивление генераторной установки на солнечном переходе используется для расчета максимально доступного тока короткого замыкания для выбора автоматических выключателей с адекватной отключающей способностью. Поскольку почти все импедансы генератора являются реактивными, добавление постоянной составляющей для первых нескольких циклов может почти удвоить симметричное значение тока. Спецификации, которые ограничивают сверхпереходное реактивное сопротивление (Xd˝) до 12 на единицу или меньше, ограничивают искажение напряжения, вызванное нелинейными токами нагрузки. Для расчета доступного тока короткого замыкания с использованием удельных значений может потребоваться преобразование основного номинального значения генератора переменного тока в базовое номинальное значение генераторной установки по приведенной ниже формуле.
На практике фактическое смещение постоянного тока, скорее всего, находится в диапазоне от нуля до максимального смещения. Однако для выбора номинала отключения автоматических выключателей допущение, что смещение постоянного тока будет максимальным, является безопасным и консервативным допущением (ISCsym ×2). Как правило, номиналы отключения автоматического выключателя выражаются в среднеквадратичных симметричных амперах и тестируются для достижения почти максимального смещения при симметричной величине тока. Затем выберите выключатели на основе максимально допустимого симметричного тока короткого замыкания генератора.
Искажение напряжения источника переменного тока, вызванное гармоническими (субциклическими) искажениями тока, напрямую связано с реактивным сопротивлением генераторной установки. Чем выше реактивное сопротивление, тем больше искажение напряжения.
Начальное мгновенное значение тока (ISCsym) управляется сверхпереходным реактивным сопротивлением (Xd˝).
ISCsym = E/Xd˝
Пиковый ток в первом полупериоде будет также включать постоянный ток. составляющая, величина которой зависит от точки цикла, в которой произошло короткое замыкание. Компонент постоянного тока компенсирует симметричный ток вокруг нулевой оси, что приводит к асимметрии. Если короткое замыкание происходит в точке, где напряжение достигает своего пика, постоянная составляющая будет равна нулю. Если короткое замыкание произойдет в точке, где напряжение равно нулю, постоянная составляющая будет максимальной, а пиковый ток будет почти в два раза больше симметричного тока.
Что означает короткое замыкание вдали от генератора?
Короткие замыкания вдали от генератора и вблизи генератора определяются, как указано ниже в AS 3851.
Короткое замыкание вдали от генератора токи короткого замыкания остаются практически постоянными.
Короткое замыкание вблизи генератора
Короткое замыкание, которому по крайней мере на синхронной машине способствует ожидаемый начальный симметричный ток короткого замыкания, превышающий номинальный ток генератора более чем в два раза, или короткое замыкание, которому подвержены синхронные и асинхронные двигатели вносят более 5 % начального симметричного тока короткого замыкания (I”k) без двигателей.