2020-05-25
114
На рисунке 1.3.4 приведена схема двухфазного короткого замыкания между фазами B и C.
Рис. 1.3.4. Двухфазное короткое замыкание.
При двухфазном КЗ ток в петле короткого замыкания создается междуфазной ЭДС, например, E BC при двухфазном КЗ между фазами
B и C.
Ток в неповрежденной фазе без учета токов нагрузки равен нулю. Токи в поврежденных фазах равны по значению, но противоположны по фазе:
(1.3.3)
Вектор тока короткого замыкания I B отстает от создающей его ЭДС E BC на угол φс, определяемый соотношением реактивных и активных сопротивлений системы и линии
, (1.3.4)
а от напряжения в промежуточной точке P на угол φл, определяемый соотношением реактивного и активного сопротивлений участка линии от шин подстанции (точка P) до места возникновения КЗ.
, (1.3.5)
Построение векторной диаграммы для двухфазного КЗ начинается с построения симметричной системы фазных ЭДС E A, E B, E C (рисунок 1.3.5), при этом абсолютное значение фазной ЭДС 
.
|
|
|
Далее откладывается вектор E BC из центра системы фазных ЭДС точки О. Под углом φс к вектору E BC откладывается вектор тока фазы B I B и противоположно ему по направлению вектор тока фазы C I C.
Напряжение неповрежденной фазы A одинаково в любой точке сети и равно фазной ЭДС: U A = E A. Напряжения фаз B и C в месте короткого замыкания равны U BK = U CK. Так как фазные напряжения при двухфазном КЗ не содержат составляющих нулевой последовательности, то
3 U 0 = U AK + U BK + U CK = 0 , (1.3.6)
откуда 
. (1.3.7)
Напряжения фаз B и C в месте установки защиты (точка P) U B и U C получаются прибавлением к U BK и U CK падений напряжений в линии Δ U B и Δ U С:
U B = U BK + Δ U B; (1.3.8)
U C = U CK + Δ U C. (1.3.9)
Эти падения напряжения опережают токи I B и I C на угол φл, а их абсолютные значения:
, (1.3.10)
где UBC – остаточное напряжение между фазами B и C в точке P.
Для построения вектора U BC через точку K под углом φл к вектору тока I B проводится линия и на ней справа и слева от точки откладываются значения падений напряжения ΔUB и ΔUC, при этом вектор U BC будет равен:
. (1.3.11)
Соединяя концы векторов U A, UB, U C, строится треугольник линейных напряжений U AB, U BC, U CA.
|
|
|
Рис. 1.3.5. Векторные диаграммы токов и напряжений при двухфазном коротком замыкании между фазами B и C.
Построение векторных диаграмм реле направления мощности.
При 90-градусной схеме включения к реле, включенному на ток фазы B I B, подводится напряжение U CA, а к реле, включенному на ток фазы C I C – напряжение U AB.
Определение угла φPC между током I Cи напряжением U AB.
Напряжение U AB опережает ЭДС E A на угол ψ1, ток I C опережает эту же ЭДС E A на угол (90º-φс). Следовательно, ток I C отстает от напряжения U AB на угол
φPC = ψ 1 - (90º-φс) = ψ 1 + φс - 90º. (1.3.12)
Для определения угла ψ 1 необходимо вычислить значение tg ψ 1 как отношение проекции вектора U AB на горизонтальную ось (E BC) к проекции U AB на вертикальную ось (E A):
. (1.3.13)
Абсолютное значение напряжения UAB в точке P:
. (1.3.14)
Определение угла φPB между током I B и напряжением U CA.
Напряжение U CA отстает от напряжения U CK на угол ψ2, ток I B опережает это же напряжения U CK на угол (90º-φс). Следовательно, ток I B опережает напряжение U CA на угол
φPB = (90º-φс) + ψ 2. (1.3.15)
Для определения угла ψ 2 необходимо вычислить значение tg ψ 2 как отношение проекции вектора U CA на горизонтальную ось (E BC) к проекции U CA на вертикальную ось (E A):
. (1.3.16)
Абсолютное значение напряжения UCA в точке P:
. (1.3.17)
Построим векторную диаграмму для реле, включенного на ток фазы B I B, с углом максимальной чувствительности 
и углом внутреннего сдвига
.
В качестве базового вектора служит вектор напряжения
U P = U CA, относительно которого откладываются линия изменения знака момента, линия максимальной чувствительности и вектор рабочего тока, протекающий по токовой обмотке реле. За положительные принимаются углы, направление которых отсчитываются от базового вектора по часовой стрелке, а за отрицательные – против часовой стрелки.
Построение векторной диаграммы для реле направления мощности, включенного на ток фазы B, начинается с построения вектора рабочего напряжения, подводимого к обмотке напряжения реле, U P = U CA. Под углом 
к рабочему напряжению строится ось - линия максимальной чувствительности, перпендикулярно к которой строится другая ось – линия изменения знак момента (Рис. 1.3.6). Под углом 
к вектору напряжения U P строится вектор тока I P= I B.
Рис. 1.3.6. Векторная диаграмма реле направления мощности,
включенного на ток фазы B I B и междуфазное напряжение U CA.
Построение векторной диаграммы для реле, включенного на ток фазы С I C, производится аналогичным образом (рисунок 1.3.7).
Вначале строится вектор рабочего напряжения, подводимого к обмотке напряжения реле, U P = U AB. Под углом к рабочему напряжению строится ось - линия максимальной чувствительности, перпендикулярно к которой строится другая ось – линия изменения знак момента. Под углом 
к вектору напряжения U P строится вектор тока I P= I C.
Рис. 1.3.7. Векторная диаграмма реле направления мощности,
включенного на ток фазы B I C и междуфазное напряжение U AB.
Из сравнения векторных диаграмм, изображенных на рисунках 1.3.6 и 1.3.7, видно, что реле направления мощности, включенное на ток фазы B, находится в более выгодных условиях по сравнению с реле направления мощности, включенное на ток фазы C. Угол имеет большее отрицательное значение по сравнению с углом , следовательно, как следует из формулы 1.3.2, вращающий момент подвижной системы реле, включенного на ток фазы B, окажется больше вращающего момента подвижной системы реле, включенного на ток фазы C.
|
|
|
