3 Вопрос

4 Вопрос

Установившийся ток короткого замыкания - значение тока короткого замыкания после окончания переходного процесса, характеризуемого затуханием всех свободных составляющих этого тока и прекращением изменения тока от воздействия устройств автоматического регулирования возбуждения источников энергии

СВЕРХПЕРЕХОДНЫЙ ТОК КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ СИНХРОННОЙ МАШИНЫ

периодический ток короткого замыкания обмотки якоря синхронной машины, равный сумме переходного тока и сверхпереходной составляющей, обусловленной реактивным действием успокоительных контуров

Ударный ток короткого замыкания

Итак, полный ток КЗ состоит, по крайней мере, из двух слагающих: вынужденной периодической и свободной апериодической.

.

На следующей анимации показаны кривые изменения тока КЗ в фазе А и его составляющих во времени:

В практических расчетах максимальное мгновенное значение полного тока КЗ находят при наибольшей апериодической составляющей. Это значение ударным током КЗ.

При этом выбирают предшествующий доаварийный режим — холостой ход. Это самый тяжелый случай из типичных в системе, однако, не самый тяжелый из возможных вообще.

Дело в том, что емкостной доаварийный ток дает большую апериодическую составляющую, так как при этом разница в фазах, а значит, и в значениях токов на момент КЗ до и после будет максимальна. Но емкостной или даже активно-емкостной доаварийный ток совершенно нетипичен для режимов электрических сетей. По этой причине в расчетах КЗ используют следующий по опасности режим — холостой ход. Активно-индуктивный или индуктивный характер доаварийного тока дают меньшее значение апериодического тока КЗ.

Как следует из найденного выражения для расчета тока КЗ, наибольшее начальное значение апериодической составляющей окажется при фазе включения (напряжения) КЗ,  равной нулю, потому что фаза периодического тока при этом 90° и он (ток) выходит из своего максимального амплитудного значения (аргумент сопротивления Zк ~ 90° из-за очень малых значений активных сопротивлений короткозамкнутой цепи). Если же фазу напряжения выполнить 90°, то периодическая слегающая тока КЗ выйдет из нуля, закон коммутации будет выполнен, а следовательно, не возникнет апериодический ток и ударного тока не будет.

Условия образования апериодической слагающей тока КЗ в зависимости от характера предшествующего режима показаны на следующей иллюстрации (зеленым показан вектор, проекция которого дает величину начального значения апериодичского тока):

 

Ниже приведены три случая: активно-индуктивный характер доаварийного режима, активно-емкостной, холостой ход.

 

Расчетные условия ударного тока: доаварийный режим ХХ, угол включения напряжения 0 градусов:

 

Ударный ток КЗ возникает когда апериодический ток еще не успел заметно затухнуть, а периодический стал с ним одного знака, что, как видно из рисунка, происходит в момент времени равному половине периода – 0.01с.

С учетом этих условий выражение для ударного тока КЗ можно записать так:

где Ку - ударный коэффициент.

Ударный коэффициент изменяется в пределах 2 > Ку > 1, при изменении постоянной времени  > Та > 0. Чем меньше Та, тем быстрее затухает апериодическая составляющая и тем меньше ударный коэффициент. В высоковольтных сетях (35 кВ и выше) апериодическая составляющая исчезает через 0.1...0.3 с, в сетях низкого напряжения она практически незаметна.