На генераторе установлен АРВ

В случае, если на генераторе имеется АРВ, снижения напряжения на шинах генератора при КЗ компенсируется увеличением тока возбуждения, причем при снижении напряжения на выводах генератора ниже 0,85...0,9 номинального срабатывает форсировка возбуждения, обеспечивающая нарастание тока возбуждения генератора до предельного (потолочного) значения. Таким образом, АРВ изменяет магнитный поток возбуждения Ф_f, ЭДС генератора, а следовательно, и ток КЗ.

Все виды АРВ действуют с запаздыванием. Кроме того, значительная индуктивность обмотки возбуждения генератора приводит к задержке увеличения тока возбуждения. В результате этого действие АРВ начинает проявляться при снижении напряжения на выводах генератора только спустя некоторое время после возникновения КЗ (примерно через 0,3-0,4 с). Из сказанного можно сделать вывод, что АРВ не влияют на ток КЗ в первые периоды короткого замыкания, т.е. зависимость i_к = f(t) в переходном процессе будет такой же, как в первом случае ¾ без АРВ на генераторе (см. рис. 5.4). Кривые изменения тока КЗ и его составляющих при наличии АРВ на генераторе представлены на рис.5.5.

Рис. 5.4. Кривые изменения тока КЗ и его слагающих в цепи при отсутствии АРВ на генераторе

Рис. 5.5. Кривые изменения тока КЗ и его слагающих в цепи при наличии АРВ на генераторе

Длительность переходного процесса в этом случае возрастает и для современных генераторов обычно составляет не более 3...5 сек. [5].

Как и в случае питания цепи КЗ от источника неограниченной мощности (напряжение на зажимах такого источника в установившемся режиме КЗ постоянное) ударное значение тока КЗ имеет место обычно через 0,01с после начала переходного процесса. При определении ударного тока условно считаем, что к этому времени периодическая составляющая тока не претерпевает существенных изменений и равна, как и в начальный момент КЗ, I_m.п(0). Учитывается лишь затухание апериодической составляющей, максимальное начальное значение которой принимается равным также I_m.п(0) (см. главу 3).

На основании принятых допущений ударный ток определяется по ранее выведенной формуле (3.11):

. (5.3)

Необходимо отметить, что глубина снижения напряжения на выводах генератора при КЗ, а следовательно, и реакция системы регулирования зависят от электрической удаленности точки КЗ. На рис. 5.6 приведены кривые изменения действующего значения периодической составляющей тока КЗ от времени при различной удаленности места КЗ от генератора (чем дальше от генератора точка КЗ, тем больше величина z_к).

Из рис. 5.6 видно, что с увеличением z_к отношение тока I_{п ¥} к начальному I_mп(0) возрастает. Если z_к>> , то действующее значение периодической составляющей тока КЗ остается постоянной для любого момента времени (см. рис. 5.6, зависимость 3).

Рис. 5.6. Характер изменения периодической составляющей тока КЗ при различной электрической удаленности места КЗ от генератора:

1 - КЗ на зажимах генератора без АРВ (z_к=0); 2 - то же, с АРВ; 3 - КЗ в удаленной точке (z_к>> ) при наличии АРВ на генераторе; 4 - КЗ за сопротивлением z_к=5 при наличии АРВ на генераторе; 5 - КЗ за сопротивлением z_к= при наличии АРВ на генераторе.

В практических расчетах принимают, что, если КЗ происходит на выводах генератора, то периодическая составляющая тока КЗ в моменты времени отличные от нуля практически равна нулю, т. к. происходит очень глубокое снижение напряжения на его зажимах (см. рис. 5.6, зависимость 1).

При значительной удаленности точки КЗ от электрической станции ток короткого замыкания не влияет на работу генератора и напряжение на его зажимах остается неизменным и равным номинальному. Очевидно, что в данном случае характер изменения тока в цепи будет таким же, как и при питании от шин источника неограниченной мощности (см. рис. 3.6).