Глава 8

8.6. Однофазное короткое замыкание с разрывом фазы

Данный вид продольной несимметрии рассмотрим в электрической сети с изолированной нейтралью, расчетная схема которой изображена на рис. 8.12, а.

Граничные условия для повреждений следующие:

при разрыве фазы А в точке L

(8.79)

при однофазном КЗ фазы А на землю в точке К

(8.80)

Рис. 8.12. Расчетная схема при однофазном КЗ с разрывом фазы А (а) и схемы замещения прямой (б), обратной (в) и нулевой (г) последовательностей

Приняв фазу А за основную и использовав соответствующие расчетные соотношения, получим для разных симметричных составляющих токов и напряжений в точках повреждений следующие выражения:

в точке разрыва фазы А

(8.81)

(8.82)

(8.83)

в точке однофазного КЗ

(8.84)

(8.85)

(8.86)

Расчетные соотношения между симметричными составляющими токов и напряжений в ветвях повреждений для одноименных последовательностей можно получить из схем замещения каждой последовательности на основе второго закона Кирхгофа. При составлении схем замещения последовательностей в ветви повреждений должны быть введены источники с напряжением, равным напряжению соответствующей последовательности (рис. 8.12, б-г).

Для контуров схемы замещения прямой последовательности (рис. 8.12, б) имеем следующие уравнения:

(8.87)

(8.88)

для контуров схемы замещения обратной последовательности (рис. 8.12, в) уравнения

(8.89)

(8.90)

а для контуров схемы замещения нулевой последовательности (рис. 8.12, е) – уравнения

(8.91)

(8.92)

Таким образом, параметры режима в ветвях повреждений описываются системой 12 независимых уравнений (8.81- 8.92). Решение этой системы уравнений приведено в табл. 8.2. Там же помещены выражения для определения симметричных составляющих токов в ветвях расчетной схемы. В этих выражениях приняты следующие обозначения:

(8.93)

При известных симметричных составляющих токов в различных ветвях электрической сети, э.д.с. генератора и всей системы легко рассчитать напряжения в интересующих точках сети.

Отняв от э.д.с. источника падения напряжения на участке сети между данным источником и заданной точкой электрической сети, по вычисленным симметричным составляющим тока и напряжения в заданных точках электрической сети находят фазные напряжения и токи фаз.

Таким образом, сложные виды повреждений в СЭС анализируют в следующем порядке:

1)составляют расчетную схему электрической сети и выделяют ветви с повреждениями;

2) устанавливают граничные условия по каждой точке нарушения симметрии;

3) определяют основную фазу;

4) выражают граничные условия по каждой точке несимметрии через расчетные соотношения между равноименными симметричными составляющими токов и напряжений;

5) составляют схемы замещения каждой последовательности для особой фазы и на их основе определяют расчетные соотношения между симметричными составляющими токов и напряжений одноименных последовательностей;

6) решают систему независимых уравнений для определения неизвестных симметричных составляющих токов и напряжений в ветвях повреждений;

7) находят симметричные составляющие токов и напряжений в заданных точках электрической сети;

8) вычисляют фазные напряжения и полные токи фаз в заданных точках электрической сети.

Таблица 8.2. Выражения для определения симметричных составляющих токов и напряжений в ветвях электрической сети

Ветвь сети | Симметричные составляющие | Расчетные выражения
С разрывом в точке Однофазного КЗ в точке К Точка К – шины системы |  |