ЭлектрО

НЕСИММЕТРИЧНЫЕ КОРОТКИЕ ЗАМЫКАНИЯ

В трехфазных сетях могут возникать следующие виды несим­метричных КЗ: двухфазные КЗ; одно- и двухфазные КЗ на землю. Расчеты несимметричных КЗ, так же как и расчеты других несим­метричных режимов в электрических системах (обрывы проводов, работа по системе «два провода — земля» и т.п.), удобно произ­водить с помощью метода симметричных составляющих, основы которого излагаются в курсе теоретической электротехники. Вспом­ним основные положения этого метола. Суть его состоит в том, что любую несимметричную систему токов или напряжений, со­стоящую из трех векторов  можно заменить тремя сим­метричными системами векторов прямой  обратной  и нулевой  последовательностей, т.е. для каждой из трех фаз имеем:

Здесь комплексное число  — оператор фазы, умножение на который любого вектора равносильно повороту этого вектора на 120º в прямом направлении (против часовой стрелки). Опера­тор фазы позволяет выразить векторы симметричной системы че­рез вектор какой-либо одной фазы, принятой за основную (в на­шем случае — фаза А).

Векторы системы прямой последовательности равны по вели­чине и сдвинуты друг относительно друга на 120º в направлении прямого чередования фаз (образуют симметричную уравновешен­ную систему). Векторы системы обратной последовательности рав­ны по величине и сдвинуты друг относительно друга на 120º в нап­равлении обратного чередования фаз (образуют симметричную уравновешенную систему). Векторы системы нулевой последова­тельности совпадают по направлению и равны по величине, об­разуют симметричную, но неуравновешенную систему.

Следовательно, геометрическая сумма векторов

прямой последовательности равна нулю:

обратной последовательности равна нулю:

нулевой последовательности не равна нулю:

Отдельные симметричные составляющие фазы А можно опре­делить через фазные величины

Рис. 1. Результирующие схемы замещения прямой (а), обратной (б) и нулевой (в) последовательностей.

Все приведенные уравнения справедливы кик для токов, так и для напряжении при несимметричных режимах трехфазных уста­новок.

При трехфазном металлическом КЗ напряжение в месте КЗ равно нулю.

При несимметричных КЗ напряжение в месте КЗ не равно нулю, симметричные составляющие его в месте КЗ определяются в соот­ветствии со вторым законом Кирхгофа:

где  — результирующая ЭДС Прямой последовательности ис­точников питания (фазное значение); x_1рез , x_2рез , x_0рез — результи­рующие сопротивления прямой, обратной и нулевой последова­тельностей цепи КЗ.

Для расчета несимметричных КЗ возникает необходимость со­ставления схем замещения прямой, обратной, а при КЗ на зем­лю — и нулевой последовательности. Так как вес генераторы соз­дают только симметричную трехфазную систему ЭДС прямой по­следовательности, то в схемах замещения указывается только ЭДС прямой последовательности источников питания и симметрич­ные составляющие напряжения в месте КЗ (рис. 1).