Соотношения между токами при различных видах КЗ

Правило эквивалентности прямой последовательности позволяют достаточно просто произвести сравнение различных видов КЗ.

Имея ввиду, что короткие замыкания разных видов происходят поочередно в одной и той же точке системы и при одних и тех же условиях, можно записать соотношения между величинами дополнительных реактивностей при различных видах КЗ:

; (10.40)

; (10.41)

. (10.42)

Постоянные времени затухания свободной составляющей тока при разных видах КЗ связаны неравенством:

. (10.43)

Представляют интерес пределы, в которых могут находиться величины токов при несимметричных коротких замыканиях по сравнению с величинами токов трехфазного короткого замыкания.

Абсолютную величину отношения тока любого несимметричного КЗ к току трехфазного КЗ можно представить как

. (10.44)

Это выражение справедливо для произвольного момента времени. Для приближенной оценки пределов изменения можно пренебречь различием величин ЭДС в начальный момент времени , а при установившемся режиме КЗ .

Рис. 10.12. КЗ на шинах генератора

При сравнении двухфазного и трехфазного КЗ в начальный момент времени .

В установившемся режиме и такой режим недопустим. Недопустимость установившегося режима обеспечивается резервной защитой генератора. При наличии внешнего сопротивления ()

и .

Следовательно, соотношение находится в пределах

. (10.45)

Токи КЗ для удалённого короткого замыкания в любой момент времени (для проверки релейной защиты на чувствительность) составляют

. (10.46)

Для сравнения величин однофазного и трёхфазного коротких замыканий пользуются соотношением

. (10.47)

В начальный момент КЗ , , а соотношение , что недопустимо, так как начальный момент не подлежит управлению. В установившемся режиме ток однофазного КЗ может в 3 раза превышать ток трёхфазного. Вследствие этого нейтрали генераторов не заземляются.

При коротком замыкании на шинах за трансформатором с заземлённой нейтралью:

Для t = 0 Для t = ∞

Для понижения используют РЗН − рассредоточенное заземление нейтралей, т.е. частичное разземление нейтралей трансформаторов. Это увеличивает сопротивление нулевой последовательности без изменения режима работы нейтрали. При удалённых коротких замыканиях .

Пределы отношения получаются те же, что и для . Для удалённых КЗ нужно проверять чувствительность релейной защиты при двухфазном коротком замыкании в сетях высокого напряжения и при однофазном в сетях низкого напряжения.