Влияние и учет нагрузки при внезапном КЗ

Поведение синхронных двигателей (СД) и синхронных компенсаторов (СК) в начальный момент КЗ принципиально не отличается от поведения СГ. Перевозбужденный СД или СК всегда является дополнительным источником питания точки КЗ, т.к. его сверхпереходная ЭДС больше подведенного напряжения, которое при возникновении КЗ в любой точке сети уменьшается. Этого нельзя сказать в отношении СД, работающих с недовозбуждением. Поскольку в таком режиме его ЭДС E0” меньше подведенного напряжения. Следовательно при значительных снижениях напряжения при КЗ двигатель будет в роли генератора, а при малых снижениях напряжения, т.е. когда сохранится неравенство Е0″ < U, он по-прежнему будет потреблять ток из сети. Если Е0″ = U, то в момент КЗ ток в двигателе протекать не будет. Поведение асинхронных двигателей (АД) в начальный момент КЗ может быть различным в зависимости от того, какое напряжение осталось на его выводах. Сказанное можно проиллюстрировать следующей диаграммой.

Рис.42

Максимальное увеличение тока КЗ (ТКЗ) в точке КЗ за счет подпитки от АД может составлять около 20% от ТКЗ генератора.

Рассмотрим следующую схему

Расчетом было установлено, что при X*вн=0,46 АД не участвует в дополнительном питании точки КЗ. А при больших величинах X*вн. АД продолжает потреблять ток от генератора.

Если Х*вн < 0,46, то следует учитывать влияние двигателя, что иллюстрируется (Рис.43)

Рис.43

Практический учет АД как дополнительных источников питания КЗ производится только в тех случаях, когда они присоединены в непосредственной близости от места КЗ. При этом их участие может заметно сказываться лишь на величине ударного тока КЗ. В практических расчетах, двигатели вводятся следующими параметрами:

При расчетах обычно учитывается комбинированная нагрузка, состоящая из СД и АД. Для комбинированной нагрузки:

При расчете начального тока КЗ не желательно объединять ветви нагрузки с ветвями генераторов. Это объясняется тем, что значение ударного коэффициента k_удля нагрузки и для генератора различны. kудля СД принимается равным как для равновеликих (по мощности) генераторов.

Для крупных АД:

Для обобщенной мелкомоторной нагрузки

.

С учетом этого ударный ток в точке КЗ будет определяться как

, где

i_уг- ударный ток от генераторной ветви

. Здесь k_уг- ударный коэффициент ветви генератора; I_г" – сверхпереходной ток ветви

i_ун- ударный ток от ветви нагрузки:

Здесь k_ун- ударный коэффициент ветви нагрузки ; I_н" – сверхпереходной ток ветви нагрузки.

Тогда