3.2. Определение ударного тока кз

Возможны два подхода в нахождении условий возникновения максимального значения ударного тока КЗ: умозрительный и строгий.

В практических расчетах максимальное мгновенное значение полного тока КЗ или ударного тока КЗ находят при наибольшей апериодической составляющей (рис. 3.5). Это умозрительный подход.

Рис. 3.5. Условие максимума апериодической составляющей при КЗ

Условием максимума апериодической составляющей является отсутствие предшествующего тока при угле включения , изображенном на рисунке 3.5. С учетом этих условий выражение для ударного тока КЗ:

, 3.10)

где − ударный коэффициент;

− действующее значение периодической составляющей тока в первый период КЗ.

Ударный коэффициент показывает превышение ударного тока над амплитудой периодической составляющей (рис. 3.4).

Это вычисление ударного тока не является строгим, так как полный ток зависит от времени и угла включения. Строгое условие максимального мгновенного значения тока можно получить нахождением экстремума выражения (3.9). При условии отсутствия предшествующего тока

. (3.11)

Приравнивая к нулю частные производные по времени и углу, получаем:

(3.12)

Система уравнений (3.12) решается методом исключения относительно времени t и угла α:

. (3.13)

Из треугольника сопротивлений рисунка 3.3: . Так как

, (3.14)

то . Напряжение в момент включения должно проходить через ноль, т.е. угол .

Время наступления максимального значения находится решением системы уравнений (3.12) при и оно меньше 0,01 с. Это условие иллюстрирует векторная диаграмма рис. 3.7.

Рис. 3.7. Условие максимума тока при КЗ

При оба подхода совпадают.

В практике расчетов применяется первый подход. Ударный коэффициент чаще всего принимается равным . В этом случае

, (3.15)

Типовые постоянные времени и ударные коэффициенты на шинах оборудования приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Типовые постоянные времени и ударные коэффициенты

Наименование оборудования	Постоянная времени Та, с	Ударный коэффициент kу
Турбогенератор	0,1–0,3	1,95
Блок генератор-трансформатор	0,04	1,8
ВЛЭП	0,01	1,3
КЛЭП	0,001	1

В сетях низкого напряжения 0,4–0,66 кВ .

Пределы изменения ударного коэффициента в простейшей цепи:

1. , , .

2. , и .

Таким образом .

При КЗ на выводах батарей статических конденсаторов БСК (рис. 3.8) ударный коэффициент может быть больше 2 .

а) б)

Рис. 3.8. КЗ на шинах БСК

а) схема замещения; б) векторная диаграмма