Правила составления схем замещения отдельных последовательностей

При расчете любого несимметричного режима или процесса методом симметричных составляющих одной из первоочередных задач является составление схем замещения для всех трех последовательностей. Схемы замещения отдельных последовательностей включают в себя все элементы сети, по которым при данном виде несимметрии протекают токи соответствующих последовательностей. Параметры элементов схем замещения выражают в именованных или относительных единицах, приведя их соответственно к выбранной за основную ступени напряжения или к выбранным базисным условиям. Преобразуя эти схемы, находят результирующие сопротивления всех последовательностей, из схемы прямой последовательности определяют результирующую ЭДС.

Схема прямой последовательности является обычной схемой, которую составляют для расчета трехфазного КЗ. В зависимости от применяемого метода расчета и момента времени генераторы и нагрузки вводятся в нее соответствующими реактивностями и ЭДС.

Началом схемы прямой последовательности является объединенная точка нулевого потенциала, а ее концом - точка КЗ.

Схема обратной последовательности по своей конфигурации является полной копией схемы прямой последовательности, ЭДС всех генерирующих элементов в ней равны нулю, а генераторы, двигатели и обобщенная нагрузка (при необходимости ее учета) входят в нее реактивностями обратной последовательности, отличными от реактивностей прямой последовательности. Все остальные элементы входят теми же реактивностями, что и в схему прямой последовательности.

Начало и конец схемы обратной последовательности совпадают соответственно с началом и концом схемы прямой последовательности.

В приближенных расчетах принимают для генераторов и входящих в схему нагрузок X₂ = X₁. Это освобождает от составления схемы замещения обратной последовательности и позволяет принимать Х_2РЕЗ=Х_0РЕЗ.

Схема нулевой последовательности по своей конфигурации значительно отличается от схемы прямой последовательности в силу того, что токи нулевой последовательности по существу являются однофазными и пути циркуляции этих токов резко отличаются от путей протекания токов прямой и обратной последовательностей. Конфигурация схемы нулевой последовательности в значительной степени определяется соединением обмоток, участвующих в ней трансформаторов и автотрансформаторов.

Составление схемы замещения следует начинать от точки КЗ, считая, что все фазы в этой точке замкнуты накоротко и к ней приложено напряжение нулевой последовательности. В цепях, электрически связанных с точкой КЗ, токи нулевой последовательности потекут лишь в сторону элементов, соединенных в Y₀. В схему замещения войдут лишь те элементы схемы, через которые протекают токи нулевой последовательности. Чтобы избежать ошибок на первых этапах до приобретения практических навыков, необходимо в схему замещения нулевой последовательности вводить трансформаторы и автотрансформаторы их полной Т-образной схемой с учетом ветви намагничивания Хμ₀. В практических расчетах для любых конструкций трансформаторов принимают Хμ₀=¥. Поэтому, разорвав ветвь с Хμ₀, получаем схему нулевой последовательности, соответствующую сделанному допущению, при этом трансформатор имеет X₀ = Х₁, либо Х₀=¥ и в схему не входит.

Сопротивление, через которое заземлена нейтраль трансформатора или генераторов, должно быть введено утроенной величиной последовательно с сопротивлением той обмотки, в нейтраль которой оно включено.

Началом схемы нулевой последовательности считают точку, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом, а ее концом - точку несимметрии.

Токи и напряжения в месте несимметричного короткого замыкания

Для расчетов несимметричных коротких замыканий предварительно должны быть определены результирующие сопротивления отдельных последовательностей относительно точки КЗ (Х_1рез, Х_2рез, Х_0рез), а также результирующая ЭДС источников питания. Для упрощения место повреждения относится на холостое ответвление, поэтому токи в фазах этого ответвления можно считать токами КЗ. За положительное направление токов принимается их направление к точке КЗ.