Трехфазное КЗ - режим симметричный: токи и напряжения во всех фазах одинаковы по величине. Имеются только прямые последовательности токов и напряжений, обратные и нулевые последовательности отсутствуют: U = U1 U2 = U0 = 0 I = I1 I2 = I0 = 0 Все напряжения (линейные и фазные) в точке КЗ равны нулю. От энергосистемы до точки КЗ все напряжения уменьшаются от величины ЭДС энергосистемы до нуля. Величина тока трехфазного КЗ: где: ЕС.ФАЗН - фазная ЭДС энергосистемы. ЕС.ЛИН - линейная (междуфазная) ЭДС энергосистемы. ХК - суммарное фазное сопротивление от энергосистемы до точки КЗ. Ток КЗ примерно в 3?10 раз превышает номинальные токи генераторов и трансформаторов. Двухфазное КЗ - режим несимметричный: токи КЗ протекают в двух поврежденных фазах. В токах и в напряжениях имеются составляющие прямой и обратной последовательностей, нулевая последовательность отсутствует. В точке КЗ напряжение неповрежденной фазы равно номинальному, а напряжения поврежденных фаз равны между собой и равны половине номинального напряжения (рис. 2.1). Величина тока двухфазного КЗ: где: ЕС.ФАЗН - фазная ЭДС энергосистемы. ЕС.ЛИН - линейная (междуфазная) ЭДС энергосистемы. Х1 и Х2 - эквивалентные фазные сопротивления прямой и обратной последовательностей.У вращающихся электрических машин (генераторов и двигателей) сопротивления Х1 и Х2 имеют разные величины. А у трансформаторов и ВЛ - одинаковые: Х1 = Х2 Сети с заземленной нейтралью - сети 110 кВ и выше. В сетях с заземленной нейтралью замыкание одной фазы на землю является коротким замыканием. Токи КЗ протекают от всех заземленных нейтралей к точке КЗ (или наоборот - кому как нравится). Поэтому, чем больше заземленных нейтралей, тем больше ток КЗ. Первоначально сети 110 кВ и выше работали с глухо заземленной нейтралью, то есть были заземлены нейтрали всех трансформаторов. Постепенно с развитием сетей число трансформаторов увеличивается, соответственно, увеличиваются токи однофазных КЗ. В сетях 110 кВ число трансформаторов увеличилось настолько, что токи однофазных КЗ стали превышать токи трехфазных КЗ. Поэтому в настоящее время в России сети 110 кВ работают с эффективно заземленной нейтралью: нейтрали заземляются, но не у всех трансформаторов, чтобы токи однофазных КЗ примерно соответствовали токам трехфазных КЗ. Сети 220 кВ и выше до сих пор работают с глухо заземленной нейтралью, так как токи однофазных КЗ пока не превышают токов трехфазных КЗ. Однофазное КЗ - режим несимметричный: в месте повреждения ток КЗ протекает в одной поврежденной фазе. В токах и в напряжениях имеются составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей. Сети с изолированной нейтралью - сети 3-35 кВ. Замыкание одной фазы на землю не является коротким замыканием. Величина тока однофазного замыкания определяется емкостями неповрежденных фаз относительно земли и составляет единицы, десятки или сотни ампер, что обычно меньше номинального тока нагрузки. Поэтому при замыкании на землю в сети с изолированной нейтралью обычно не требуется быстрое автоматическое отключение поврежденного оборудования, и устройства РЗ от замыканий на землю могут действовать на сигнал.
|