Die elektrodynamische Wechselwirkungskraft m / y durch zwei parallele Leiter (Abb. 1) eines beliebigen Abschnitts, gestrafft durch Ströme ich 1 und ich 2 wird durch die Formel bestimmt

F = 2,04 k f ich 1 ich 2 · l/a 10 -8, kg ,

wo ich 1 und ich 2 - Momentanwerte von Strömen in Leitern, a ; l- Länge paralleler Leiter, cm; a- Abstand m / y-Achsen der Leiter, cm; k f ist der Formfaktor.

Die Wechselwirkungskraft zweier paralleler Leiter wird gleichmäßig über ihre Länge verteilt. In praktischen Berechnungen wird diese gleichmäßig verteilte Kraft durch die resultierende Kraft ersetzt F auf die Leiter in der Mitte ihrer Länge aufgebracht.

Bei gleicher Stromrichtung in den Leitern ziehen sie sich an, bei unterschiedlicher Richtung stoßen sie sich ab.

Formfaktor k f ist abhängig von der Querschnittsform der Leiter und deren relative Position. Für Rund- und Rohrleiter k f = 1; für Leiter anderer Querschnittsformen nehmen k f \u003d 1 in Fällen, in denen der Querschnitt der Leiter klein und ihre Länge im Vergleich zum Abstand m / y groß ist und davon ausgegangen werden kann, dass der gesamte Strom in der Achse des Leiters konzentriert ist. Ja, sie akzeptieren k f = 1 bei der Bestimmung der Wechselwirkungskräfte zwischen m / y Phasen von Sammelschienenstrukturen von Schaltanlagen, unabhängig von der Form des Sammelschienenabschnitts, weil Abstand m / y Sammelschienen verschiedener Phasen in Schaltanlagen groß genug sein und mehrere hundert Millimeter oder mehr betragen.

Wenn der Abstand m / y von Leitern (Reifen) von rechteckigen, kastenförmigen und anderen Abschnitten klein ist, dann k f ≠ 1.

Die auf einen stromdurchflossenen Leiter wirkende Kraft wird als Ergebnis seiner Wechselwirkung mit den Strömen in den Leitern der anderen beiden Phasen bestimmt, während sich der Leiter der mittleren Phase als am schwierigsten erweist. Die höchste spezifische Kraft auf den Leiter der mittleren Phase kann aus dem Ausdruck N/m bestimmt werden,

f=√3 10 -7 k f ich 2 m /a,

wobei Im die Amplitude des Stroms in der Phase A ist; a – m/y Abstand durch benachbarte Phasen, m.

Koeffizient √3 berücksichtigt Phasenverschiebungen von Strömen in Leitern.

Die Wechselwirkung der Leiter nimmt im Kurzschlussmodus erheblich zu, wenn der Gesamtkurzschlussstrom seinen höchsten Wert erreicht - Schock. Bei der Beurteilung des Zusammenwirkens der Phasen müssen zweiphasige und dreiphasige Kurzschlüsse berücksichtigt werden.

Um die spezifische Kraft für einen dreiphasigen Kurzschluss in einem Leitersystem zu bestimmen, wird der Ausdruck verwendet

f (3) =√3 10 -7 k f · ich ( 3)2 bei /a,

wo ich (3)- Stoßstrom eines dreiphasigen Kurzschlusses, A.

Bei einem zweiphasigen Fehler ist der Einfluss der dritten (intakten) Phase unter Berücksichtigung dessen vernachlässigbar ‌ ׀ich 1׀=‌ ׀ich 2 ‌|=|i (2)2 y |. Folglich,

f (2) = 2 10 -7 k f · ich ( 2)2 J/J,

wo ich ( 2) y - Stoßstrom eines zweiphasigen Kurzschlusses, A.

Bedenkt man, dass die Phasenkraft bei einem dreiphasigen Kurzschluss größer ist als bei einem zweiphasigen. Daher wird die berechnete Art des Kurzschlusses bei der Bewertung der elektrodynamischen Kräfte als dreiphasig betrachtet.

Um mechanische Beschädigungen unter Einwirkung von Kräften zu vermeiden, die in den Leitern auftreten, wenn Kurzschlussströme durch sie fließen, müssen alle Elemente der stromführenden Struktur einen ausreichenden elektrodynamischen Widerstand aufweisen.

Elektrodynamischer Widerstand wird üblicherweise als die Fähigkeit von Geräten oder Leitern verstanden, den mechanischen Kräften zu widerstehen, die durch den Fluss von Kurzschlussströmen entstehen, ohne Verformungen, die ihren weiteren normalen Betrieb verhindern.

Thermische Wirkung von Kurzschlussströmen. Wenn ein Kurzschlussstrom fließt, steigt die Temperatur des Leiters. Die Dauer des Kurzschlussvorgangs ist normalerweise kurz (innerhalb weniger Sekunden), sodass die im Leiter freigesetzte Wärme keine Zeit hat, dorthin übertragen zu werden Umgebung und geht fast vollständig dazu über, den Leiter zu erhitzen. Ein Leiter oder Gerät sollte als thermisch beständig angesehen werden, wenn seine Temperatur während eines Kurzschlusses die zulässigen Werte nicht überschreitet.

Die Erwärmungstemperatur des Leiters während des Kurzschlusses kann auf folgende Weise bestimmt werden. Am Kurzschluss für die Zeit dt im Leiter wird eine gewisse Wärmemenge freigesetzt

dQ=I 2 k , tr θ dt,

wo Ich k, t- Aktueller Effektivwert des gesamten Kurzschlussstroms t Kurzschluss; rθ- aktiver Widerstand des Leiters bei seiner gegebenen Temperatur θ :

rθ=ρ 0 (1+αθ)l/q,

dabei ist ρ 0 der spezifische Wirkwiderstand des Leiters an θ=0 0; l- Leiterlänge; q- sein Abschnitt; α - Temperaturkoeffizient des Widerstands.

Fast die gesamte Wärme wird zum Erhitzen des Leiters verwendet

dQ=Gc θ dθ,

wo G- Masse des Leiters; cθ ist die spezifische Wärmekapazität des Leitermaterials bei einer bestimmten Temperatur θ.

Der Erwärmungsprozess während des Kurzschlusses wird durch die Gleichung bestimmt

Ich 2 k , t r θ dt = Gc θ dθ.

Bei der Auswahl elektrischer Geräte ist es normalerweise nicht erforderlich, die Temperatur stromführender Teile zu bestimmen, da der Hersteller nach speziellen Tests und Berechnungen die Zeit und den effektiven thermischen Stehstrom garantiert. Mit anderen Worten, die Kataloge geben den Wert des garantierten Impulses des Effektivkurzschlussstroms an, der vom Gerät ohne Schäden aufrechterhalten wird, die einen weiteren normalen Betrieb verhindern. Die Bedingung für die Überprüfung des thermischen Widerstands ist in diesem Fall wie folgt:

B bis ≤I 2 Ter t Ter,

wo B zu- der berechnete Impuls des quadratischen Kurzschlussstroms, bestimmt nach dem oben beschriebenen Verfahren; ich Ter und t ter - jeweils der Effektivwert des Wärmewiderstandsstroms und die Zeit seines Flusses (Nennwert).

Über die Wirkung von Strömungen Kurzschlussüberprüfen

1) für dynamische Stabilität - Geräte und Leiter, die durch Sicherungen mit Einsätzen für Nennströme bis einschließlich 60 A geschützt sind; Durch strombegrenzende Sicherungen geschützte elektrische Betriebsmittel für hohe Bemessungsströme sollten auf höchste dynamische Stabilität geprüft werden Momentanwert Kurzschlussstrom durch die Sicherung geleitet.

Für die thermische Stabilität - Geräte und Leiter, die durch Sicherungen für jeden Nennstrom geschützt sind,

2) Leiter in Stromkreisen zu einzelnen elektrischen Empfängern, einschließlich Ladentransformatoren mit einer Gesamtleistung von bis zu 1000 kVA und einer Primärspannung von bis zu 20 kV einschließlich, wenn die erforderliche Redundanz im elektrischen Teil vorgesehen ist, in dem die Trennung von diese Empfänger keine Unterbrechung des Produktionsprozesses verursachen, wenn eine Beschädigung der Leiter keine Explosion verursachen kann und wenn der Austausch beschädigter Leiter ohne große Schwierigkeiten möglich ist.

3) Leiter in Stromkreisen zu einzelnen elektrischen Empfängern und Bleichverteilungspunkten für nicht verantwortliche Zwecke, sofern ihre Beschädigung während eines Kurzschlusses keine Explosion verursachen kann;

Arten von Verschlüssen in elektrischen Netzen

Elektrische Netze sind durch normale, anormale und Notfallbetriebsarten gekennzeichnet. Im Normalbetrieb fließen Betriebsströme durch alle Netzelemente, die die zulässigen nicht überschreiten, Strom wird von Stromquellen zu Verbrauchern mit normal berechneten Spannungs- und Stromverlusten in allen Netzelementen übertragen. Bei anormalem Betrieb (z. B. Überlastung) darf die Anlage für eine bestimmte Zeit betrieben werden, danach sollte eine Abschaltung erfolgen. Der Notbetriebsmodus ist durch eine starke Änderung einer Reihe von Parametern (Stromanstieg, Spannungsabfall) gekennzeichnet und erfordert ein sofortiges Abschalten der elektrischen Anlage.

Die meisten Unfälle in elektrische Netze verursacht durch Kurzschlüsse (SC), deren Hauptursache die Verletzung der Isolierung spannungsführender Teile ist. Mechanische Isolationsschäden treten zum Beispiel auf, wenn bei Erdarbeiten die Isolierung von Stromkabeln beschädigt wird, wenn Oberleitungsstützen herunterfallen oder Drahtbrüche auftreten. Isolationsschäden können bei Überspannungen auftreten, zum Beispiel wenn direkte Blitze in die Leitungen von Freileitungen oder offenen Elektroinstallationen einschlagen. Kurzschlüsse sind auch durch Überlappung stromführender Teile durch Vögel und Tiere oder Fehlhandlungen des Personals möglich.

Bei einem Kurzschluss sinkt der elektrische Gesamtwiderstand des Bordnetzes, die Ströme und Winkel zwischen Strömen und Spannungen nehmen zu und die Spannungen in einzelnen Anlagenteilen ab. Kurzschlussströme können die Betriebsströme von Elektroinstallationselementen um das Zehn- bis Hundertfache übersteigen und mehrere zehntausend Ampere erreichen. Das Einsetzen des Kurzschluss-Notbetriebs führt zu erheblichen elektrodynamischen (mechanischen) und thermischen (thermischen) Einwirkungen auf spannungsführende Teile und elektrische Betriebsmittel.

BEI dreiphasige Netze Wechselstrom Es gibt fünf Haupttypen von Kurzschlüssen (Abb. 4.1): einphasig zweiphasig zweiphasig gegen Erde dreiphasig und dreiphasig gegen Erde. Wenn alle Arten von Kurzschlüssen als 100% angenommen werden, beträgt die relative Häufigkeit des Auftretens von Kurzschlüssen im Netz: einphasig - 65%; zweiphasig – 10 %; zweiphasig gegen Erde - 20%; dreiphasig und dreiphasig gegen Erde - 5%.

Reis. 4.1.

Einphasige Kurzschlüsse in einem System mit geerdetem Neutralleiter treten auf, wenn die Isolierung einer Phase des Systems gegen Erde zusammenbricht und kurzgeschlossen ist. Unter dem Einfluss der Spannung der beschädigten Phase (in Abb. 4.1 --) fließt ein Strom, der reicht von großer Wichtigkeit, da der Schaltungswiderstand klein ist

Spannung der Phase C der Stromversorgung, V;

Einphasiger Kurzschlusswiderstand, Ohm.

Wert einphasiger Strom im Falle eines Kurzschlusses auf den Generatorschienen ist er 1,5-mal höher als der Strom eines zweiphasigen Kurzschlusses und 2,5-mal höher als der eines dreiphasigen Kurzschlusses. Er kann jedoch erheblich reduziert werden, indem ein großer aktiver oder induktiver Widerstand in den Neutralleiter N eingebaut wird. Dadurch übersteigt der größtmögliche Strom eines einphasigen Kurzschlusses nicht den Strom eines dreiphasigen Kurzschlusses.

Einphasige Fehler in einem isolierten neutralen System sind es nicht

sind kurz, und daher Notfall. Auf Abb. 4.2, a zeigt ein Diagramm eines Systems mit isoliertem Neutralleiter. Jede Phase des Systems hat eine bestimmte Kapazität gegenüber Erde, die gleichmäßig über die Länge der Leitung verteilt ist. Um das Schema zu vereinfachen, ersetzen wir die verteilte Kapazität der Phase durch eine Kapazität, die sich in der Mitte der Leitung konzentriert. Wenn die Isolierung einer der Phasen, z. B. Cs, beschädigt und mit Erde kurzgeschlossen wird, fließt ein Strom durch die Verbindungsstelle mit der Erde, der über die Kapazitäten CB und CA in das Netz zurückfließt. Die kapazitiven Widerstände zwischen den Phasen und der Erde sind ziemlich groß, sodass der Strom / in der Regel mehrere zehn Ampere nicht überschreitet und kapazitiver Natur ist (). Der Wert hängt von der Spannung und Länge des Netzes, der Ausführung der Leitungen (Kabel oder Luft) ab.

a - ein Diagramm eines Systems mit einem isolierten Neutralleiter; b - Vektordiagramm der Systemspannungen mit einem einphasigen Erdschluss

Annäherungsweise kann der Strom Ic durch die Formeln bestimmt werden: für Netze mit Freileitungen

für Netzwerke mit Kabelleitungen

u- Leitungsspannung Netze, kV;

l-- Länge der elektrisch verbundenen Netzleitungen einer bestimmten Spannung, km.

Aus dem Vektordiagramm (Abb. 4.2, b) ist ersichtlich, dass bei Erdung einer Phase die Spannung des Neutralleiters gegenüber Erde um den Wert der Phasenspannung und die Spannungen der beiden anderen Phasen gegenüber Erde ansteigen werden gleich linear U "A \u003d UAC, U" B \u003d UBC , das heißt, sie erhöhen sich um den Faktor (U "A \u003d U" A;) - Die Isolierung der Phasen des Netzwerks relativ zu der Masse muss auf Netzspannung durchgeführt werden.

Der Langzeitbetrieb eines Netzes mit einer gegen Erde geschlossenen Phase ist nicht akzeptabel, da im Falle einer Beschädigung der Isolierung einer anderen Phase gegenüber Erde ein zweiphasiger Kurzschluss durch die Erde auftritt, begleitet von einem Fluss von a großer Strom, der zu einer erheblichen Zerstörung elektrischer Geräte führen kann. Daher ist es in Netzen mit einem isolierten Neutralleiter unerlässlich, einen Schutz bereitzustellen, der das Personal über das Auftreten eines solchen anormalen Betriebs informiert. In Generatorspannungsnetzen sowie in Netzen, an denen Elektromotoren mit Spannungen über 1000 V angeschlossen sind, sollte sich die Maschine bei einem einphasigen Kurzschluss in der Statorwicklung automatisch vom Netz trennen, wenn der Erdschlussstrom 5 überschreitet A. Bei einem Fehlerstrom von nicht mehr als 5 A darf nicht länger als 2 Stunden gearbeitet werden, danach muss die Maschine ausgeschaltet werden. Wenn festgestellt wird, dass der Ort des Erdschlusses nicht in der Ständerwicklung liegt, darf nach Ermessen des für die Elektrowirtschaft Verantwortlichen eine rotierende Maschine mit Erdschluss im Netz für die Dauer von 6 betrieben werden Std. Kabelleitungen Phase-Erde-Stromleitungen sind zulässig, aber das Personal muss mit der Lokalisierung des Fehlers beginnen und den Fehler so schnell wie möglich beheben.

Gefährlicher ist ein einphasiger Erdschluss durch einen Lichtbogen, da dieser elektrische Geräte beschädigen kann. Unter bestimmten Bedingungen kann an der Stelle eines Erdschlusses ein sogenannter Lichtbogen entstehen, der periodisch erlischt und sich wieder entzündet. Da das Netzwerk eine Induktivität aufweist, wird in den Momenten des Löschens und Zündens des Lichtbogens EDS in den induktiven Elementen induziert, dessen Wert proportional zur Stromänderungsrate ist

Die Stromänderungsrate im Moment des Auftretens und Erlöschens des intermittierenden Lichtbogens ist hoch und die resultierende EMK. kann die Netzspannung um ein Vielfaches überschreiten. Diese Überspannungen erstrecken sich auf das gesamte elektrisch angeschlossene Netz, was zu Isolationsdurchschlägen und Kurzschlüssen in Teilen der Elektroinstallation mit geschwächter Isolierung führt.

In Stromnetzen mit einer Spannung von 6-10 kV sind Überspannungen, die durch einen intermittierenden Lichtbogen verursacht werden, für die Isolierung elektrischer Geräte nicht gefährlich. Dagegen sind in elektrischen Netzen mit einer Spannung von 35 kV und mehr Überspannungen, die durch die Bildung eines intermittierenden Lichtbogens entstehen, gefährlich für die Isolierung. In solchen Netzen sollte der Erdschlussstrom 10 A (10 A) nicht überschreiten, da bei einem höheren Strom meist ein intermittierender Lichtbogen am Ort des Erdschlusses entsteht. Netze mit einer Spannung von 110 kV mit ungeerdeten Neutralleitern funktionieren in der Regel nicht, da der Strom in diesen Netzen bei ihrer beträchtlichen Länge und Hochspannung immer 10 A überschreitet.

Die neutrale Erdung führt zu einer Zunahme der Notfälle, da Erdschlüsse, die 65 % aller Fehlerarten ausmachen, kurz werden und eine sofortige Trennung des beschädigten Netzwerkelements erfordern, was ein wesentlicher Nachteil eines solchen Netzwerks ist. Die Praxis des Betriebs elektrischer Anlagen mit Spannungen über 1000 V zeigt, dass die meisten einphasigen Kurzschlüsse in Freileitungsnetzen kurzfristiger Natur sind, die Isolierung an der Stelle eines Erdschlusses nach dem Trennen des beschädigten Abschnitts schnell wiederhergestellt wird und die Stromleitung kann mit Wiedereinschaltautomaten (APW) sofort in Betrieb genommen werden. Wenn der Erdschluss vorübergehender Natur war (Zurren von Stromleitungen bei starkem Wind, Überlappen von Isolierungen durch Vögel usw.), wird die Leitung eingeschaltet und der Verbraucherstrom wird innerhalb weniger Sekunden wiederhergestellt. Andernfalls wird die Leitung ein zweites Mal getrennt.

Der Vorteil von Netzen mit geerdeten Neutralleitern besteht darin, dass bei einphasigen Erdschlüssen die Spannung unbeschädigter Phasen gegenüber der Erde nicht ansteigt, sondern gleich der Phasenspannung bleibt. Aus diesem Grund wird die Isolierung von Phasen entlang erleichtert

im Verhältnis zum Land werden die Kosten für den Bau solcher Netze deutlich reduziert. Die erzielten Einsparungen sind umso größer, je höher die Netzspannung ist.

Netze mit Spannungen über 1000 V mit geerdeten Neutralleitern und Erdschlussströmen über 500 A werden als Netze mit hohen Erdschlussströmen eingestuft. Netze mit nicht geerdeten Sternpunkten oder mit über Strombegrenzungseinrichtungen geerdeten Sternpunkten mit hohen Widerständen, Spannungen bis 35 kV und Erdschlussströmen bis 500 A werden als Netze mit niedrigen Erdschlussströmen eingestuft.

Kurzschlussströme verursachen eine zusätzliche Erwärmung von stromführenden Teilen elektrischer Geräte, Reifen und Leiter von elektrischen Kabeln.

Dauer, weil z. bestimmt durch die Zeit, die zum Abschalten des Stromkreises erforderlich ist Schutzvorrichtungen. Um Schäden durch thermische Einwirkung zu verhindern, weil z. waren die kleinsten, neigen dazu, Kurzschluss auszuschalten. so bald wie möglich (Schutzreaktionszeit sollte 0,1 - 1 s nicht überschreiten).

Aufgrund der kurzen Dauer des Kurzschlusses. Es wird angenommen, dass die gesamte freigesetzte Wärme dazu dient, die Leiter zu erwärmen, während, wenn der Leiter durch den Laststrom erwärmt wird, ein Teil der freigesetzten Wärme an die Umgebung abgegeben wird.

Um die Berechnungen zur Berechnung der bei einem Kurzschluss freigesetzten Wärmemenge zu vereinfachen, wird bedingt angenommen, dass die Erwärmung des Leiters durch einen Strom erfolgt, der in seiner Größe unverändert und gleich dem konstanten Wert der periodischen Komponente des Kurzschlusses ist Schaltkreis. In diesem Fall die tatsächliche Zeit der Aktion seit. ersetzt durch die sogenannte fiktive Zeit t f , während der der stationäre Strom I ∞ die gleiche Wärmemenge freisetzt wie der tatsächlich wechselnde weil.

Nach den getroffenen Annahmen beträgt die Wärmemenge Q k, cal, die gemäß dem Joule-Lenz-Gesetz in einem Leiter mit einem Widerstand gleich R während eines Kurzschlusses freigesetzt wird:

Q c \u003d 0,24 ich 2 ∞ R tf

wobei t f die fiktive Einwirkzeit des Kurzschlussstroms ist, s.

Temperatur des beheizten Geräts

υ= Q bis /G c , (II-33)

wo ϑ - ° С, wenn Q k , kcal; G - Gewicht, kg; c ist die spezifische Wärmekapazität, kcal/(kgX°C).

Um die dynamische und thermische Stabilität der Ausrüstung zu erreichen, greifen sie bei Bedarf auf die Begrenzung des Werts von t zurück. B. durch Einschalten der Drosseln, um die Kurzschlusszeit zu reduzieren.

Die Drossel ist eine Spule mit großem induktivem und niedrigem aktivem Widerstand. Drosseln werden zuverlässig von geerdeten Teilen getrennt.

Reaktoren werden ohne Stahlkerne hergestellt, was den Stromverlust in ihnen reduziert, ihr Gewicht und ihre Kosten reduziert; außerdem würde ihre Induktivität in Gegenwart von Stahl von der Größe des Stroms abhängen, was zu einer geringeren Begrenzung führen würde, da.

Die Nennparameter des Betriebsmittels (Strom, Spannung, Abschaltleistung) müssen im Betriebsmodus und bei Kurzschluss den berechneten maximalen Rechenwerten entsprechen.

Die Nenndaten einer elektrischen Anlage sind eine Reihe von zusammenfassenden Parametern, die den Betrieb einer elektrischen Anlage im Nennmodus charakterisieren.

Um Kurzschlüsse zu vermeiden und ihre Folgen zu verringern, müssen die Ursachen, die sie verursachen, beseitigt, Elektroinstallationen korrekt geplant, installiert und betrieben werden und gleichzeitig sichergestellt werden, dass alle Elemente der Elektroinstallation (Geräte, Kabel usw.) einen dynamischen und thermischen Widerstand aufweisen unter Kurzschlussbedingungen.

Wählen Sie dieselben Leistungsschalter, die unter Schutzwirkung beschädigte Geräteelemente oder einen Teil des Netzwerks schnell und zuverlässig trennen. Dazu müssen Sie nämlich rechnen können. und ermitteln die dadurch verursachten Spannungsabfälle in den Netzknoten.

Testfragen

1. Was sind die Ursachen für Kurzschlüsse?
2. Welche Folgen hat ein Kurzschluss?
3. Was ist ein Kurzschluss?
4. Welche Arten von Kurzschlüssen kennen Sie?
5. Welcher Kurzschluss erzeugt den meisten Strom?
6. Wie werden Kurzschlussimpedanzen ermittelt?
7. Welche Annahmen werden bei der Berechnung von Kurzschlussströmen getroffen?
8. Warum wird der Kurzschlussstrom berechnet?
9. Was ist der Kurzschlussprozess?
10. Wie wird der Kurzschlussstrom berechnet?
11. Welche Besonderheiten gibt es bei der Berechnung von Kurzschlussströmen in Netzen mit Spannungen bis 1000 V?
12. Was ist der Unterschied zwischen Kurzschlussstromberechnungen in benannten und relativen Einheiten?
13. Welche Auswirkungen haben Kurzschlussströme?
14. Wie werden elektrodynamische und thermische Spannungen bestimmt?
15. Welche Maßnahmen stellen die thermische Stabilität der Betriebsmittel sicher?
16. Welche Betriebsmittelparameter werden bei der Berechnung von Kurzschlussströmen berücksichtigt?

"Energieversorgung von Bau- und Installationsarbeiten", G.N. Gluschkow

Für eine genauere Berechnung jedoch die Impedanz des Kurzschlusskreises. nicht durch arithmetische Addition der gesamten Impedanzmodule der Abschnitte dieser Schaltung (II-5) ermittelt werden, sondern wie im Ausdruck in der Abbildung: Rechenbeispiel. Nach dem Berechnungsschema in Abb. II-4; Bestimmung des Widerstands der Schaltungselemente - in Abb. II-6. Der Widerstand des Leistungstransformators TM 630/10, reduziert auf eine Spannung von 0,4 ...

iy = √2Ku Ik, wobei Ku - Schlagbeiwert aus dem Diagramm ermittelt wird Ku = f (X/R) Berechnungsschema für X/R = 24/50 = 0,48. Aus der Grafik haben wir Ku \u003d 1 iу \u003d 1,41 * 1 * 4,15 \u003d 5,9 kA. Der höchste effektive Kurzschlussstrom, nach dem das Betriebsmittel während der ersten Kurzschlussperiode auf dynamischen Widerstand geprüft wird, ist: Iу=…

Der Systemwiderstand Хс wird bestimmt durch die Formel Хc=Uc//√3I(30) Luftleitungswiderstand: induktiv Хл =x0l; aktiv Rl \u003d r0l wobei x0, r0 die spezifischen induktiven und aktiven Widerstände der Leitung sind, Ohm / km (siehe Nachschlagewerk). l ist die Länge der Linie, km. Induktiver Widerstand der Wicklungen des Leistungstransformators: Хт = Uk%U1N/√3I1N100%. Die resultierende induktive Reaktanz Xres - xs + xl + xt Wenn Xres > 1 / 3rl, dann der aktive Widerstand ...

Der Durchgang von Strömen in Leitern führt zum Auftreten elektrodynamischer (mechanischer) Kräfte zwischen ihnen. Die gleiche Richtung von Strömen in parallelen Leitern bewirkt ihre Anziehung, das Gegenteil - ihre Abstoßung. Im normalen Belastungsmodus sind die mechanischen Wechselwirkungskräfte unbedeutend, aber bei K3 können sie Werte erreichen, die für elektrische Geräte und Stromschienen gefährlich sind, deren Verformung und sogar Zerstörung verursachen.

Aus der theoretischen Elektrotechnik ist bekannt, dass die Wechselwirkungskraft zwischen zwei Leitern entsteht, wenn Ströme durch sie fließen ich 1 und ich 2 wird durch die Formel bestimmt

wo ich 1 , ich 2 - Momentanwerte der Ströme in Leitern, A; l- Länge der Leiter, m; a - Achsabstand der Leiter, m; Zu f - Formfaktor, der die Form des Querschnitts und die relative Position der Leiter berücksichtigt (für Rundleiter mit massivem Querschnitt, ringförmigem Querschnitt, Sammelschienen mit Kastenprofil mit einer Querschnittshöhe von 0,1 m oder mehr, K f= 1 .

Die größten mechanischen Kräfte zwischen den Leitern treten im Kurzschlussbetrieb in dem Moment auf, in dem der Kurzschlussstrom den Stoßwert erreicht.

Um mechanische Beschädigungen unter Einwirkung von Kräften zu vermeiden, die in den Leitern entstehen, wenn Kurzschlussströme durch sie fließen, alle Elemente der stromführenden Struktur haben müssenelektrodynamischer Widerstand, d.h. aushalten musszur Berechnung der durch das Fließen von Kurzschlussströmen entstehenden mechanischen Kräfte, bnein Verformungen, die ihre weitere normale Ex verhindernBetrieb.

Je nach Art des elektrischen Betriebsmittels sind die Bedingungen für die Überprüfung des elektrodynamischen Widerstands unterschiedlich. Hersteller geben beispielsweise einen garantierten Kurzschlussstrom an ich din (bzw ich m Oh, oder ich P r.skv), bei dem der elektrodynamische Widerstand von Geräten (Schalter, Trennschalter) gewährleistet ist. Bei der Auswahl muss folgende Bedingung erfüllt sein: ich Oud< ich din, kA.

Die Sammelschienenstruktur hat einen elektrodynamischen Widerstand, wenn die folgenden Bedingungen erfüllt sind:

wobei σ max, σ add - bzw. die maximale Auslegungs- und zulässige Spannung im Reifenmaterial, MPa (siehe Tabelle 4.2); F max , F zusätzlich- jeweils die maximal berechneten und zulässigen mechanischen Belastungen auf Isolatoren, N (in den Katalogen angegeben).

Gemäß dem PUE wird der elektrodynamische Widerstand flexibler Leiter nur dann auf maximale Konvergenz und Spannung der Leiter während des Kurzschlusses überprüft ich sp >50 kA.

Geräte und Sammelschienen von Spannungswandlerkreisen werden nicht auf elektrodynamischen Widerstand geprüft, wenn sie sich in einer separaten Kammer befinden; Geräte und Leiter, die durch Sicherungen mit Schmelzeinsätzen für Ströme bis 60 A geschützt sind.

4.3. Thermische Wirkung von Kurzschlussströmen

Wenn elektrischer Strom durch Leiter fließt, erwärmen sich die Leiter. Bei Erwärmung des Leiters durch den Laststrom wird ein Teil der freigesetzten Wärme an die Umgebung abgeführt, wobei der Grad der Ableitung von den Kühlbedingungen abhängt.

Wenn ein Kurzschlussstrom fließt, steigt die Temperatur der Leiter erheblich an, da die Ströme während eines Kurzschlusses stark ansteigen und die Dauer des Kurzschlusses kurz ist, sodass die im Leiter freigesetzte Wärme keine Zeit hat, übertragen zu werden die Umgebung und fast alles geht, um den Leiter zu erhitzen. Die Erwärmung des Leiters während eines Kurzschlusses kann gefährliche Werte erreichen, was zum Schmelzen oder Verkohlen der Isolierung, zum Verformen und Schmelzen von stromführenden Teilen usw. führen kann.

Das Kriterium für den thermischen Widerstand von Leitern sind die zulässigen Erwärmungstemperaturen ihrer Kurzschlussströme.

Ein Leiter oder Gerät gilt als thermisch stabil, wennseine Erwärmungstemperatur während des Kurzschlusses überschreitet nicht die zulässigeMengen. Der Zustand der thermischen Stabilität sieht im allgemeinen Fall so aus, ° С:

θ º con ≤ θ º addieren,

wobei θº con der Endtemperaturwert des Leiters im Kurzschlussmodus ist.

Es wird empfohlen, den thermischen Einfluss des Kurzschlussstroms auf Leiter und elektrische Geräte mit dem Joule-Integral zu quantifizieren

wobei i bis t der Gesamtkurzschlussstrom zu einem beliebigen Zeitpunkt t, A ist; t off - geschätzte Kurzschlussdauer, s.

Die Hersteller geben in den Katalogen die Werte des garantierten effektiven Wärmewiderstandsstroms (/ ter, kA) und die zulässige Zeit seines Flusses (t ter, s) für elektrische Geräte (Schalter, Trennschalter, Stromwandler usw. ).

In diesem Fall sieht die Bedingung für die thermische Stabilität von Geräten im Kurzschlussmodus so aus, kA 2 -s,

Bei der Prüfung des Wärmewiderstandes eines Leiters mit Normquerschnitt q Stand, mm 2 , muss die Bedingung erfüllt sein

wobei q min der Mindestquerschnitt des Leiters ist

3.3. Zusammenstellung des ursprünglichen komplexen Ersatzschaltbildes zur Berechnung asymmetrischer Kurzschlüsse

3.4. Berücksichtigung der Gegeninduktivität von Stromleitungen

3.5. Umwandeln des ursprünglichen Ersatzschaltbildes in das resultierende Ersatzschaltbild

Grundlegende Schemakonvertierungsformeln

3.7. Anwendung des Überlagerungsprinzips

3.8. Ein Beispiel für das Erstellen und Umwandeln von Ersatzschaltbildern

4. Parameter von Elementen von Designschemata

4.1. Benötigte Parameter zur Berechnung von Kurzschlussströmen

4.1.1. Synchronmaschinen (Generatoren, Kompensatoren, Elektromotoren):

4.1.2. Asynchronmotoren:

4.1.3. Leistungstransformatoren und Spartransformatoren:

4.2.2. Asynchronmotoren

4.2.3. Leistungstransformatoren und Spartransformatoren

Ersatzschaltbilder für Transformatoren, Spartransformatoren und Doppeldrosseln

4.2.4. Strombegrenzungsdrosseln

4.2.5. Hochspannungsleitungen

Mittelwerte des Verhältnisses x0/x1 für Freileitungen

4.2.6. Kabel

5. Berechnung von Kurzschlussströmen in elektrischen Wechselstromanlagen mit einer Spannung über 1 kb

5.1. Annahmen

5.1.1. Bei der Berechnung von Kurzschlussströmen ist erlaubt:

5.2. Berechnung des Anfangseffektivwertes der periodischen Komponente des Kurzschlussstromes

5.3. Berechnung des aperiodischen Anteils des Kurzschlussstroms

5.4. Berechnung des Stoßkurzschlussstroms

5.5. Berechnung des periodischen Anteils des Kurzschlussstroms für einen beliebigen Zeitpunkt

5.6. Berücksichtigung von synchronen und asynchronen Elektromotoren bei der Berechnung von Kurzschlussströmen

5.7. Berücksichtigung komplexer Lasten bei der Berechnung von Kurzschlussströmen

Parameter komplexer Lastelemente

Parameter generalisierter Lastknoten

5.8. Betrachtung des Einflusses einer Energieübertragung oder eines Zwischenkreises auf den Kurzschlussstrom in zusammengeschalteten Wechselstromsystemen

5.9. Berechnung von Strömen für asymmetrische Kurzschlüsse

Werte des zusätzlichen Widerstands dх(n) und des Koeffizienten t(n) für asymmetrische Kurzschlüsse verschiedener Typen

5.10. Berücksichtigung von Änderungen in den Parametern eines kurzgeschlossenen Stromkreises bei der Berechnung von Kurzschlussströmen

5.11. Beispiele für Kurzschlussstromberechnungen

6. Berechnung von Kurzschlussströmen in elektrischen Wechselstromanlagen mit einer Spannung von bis zu 1 kb

6.1. Annahmen

6.2. Berechnung des Anfangswerts der periodischen Komponente des Stroms eines dreiphasigen Kurzschlusses

6.3. Methoden zur Berechnung asymmetrischer Kurzschlüsse. Zusammenstellung von Ersatzschaltbildern

6.4. Berechnung des aperiodischen Anteils des Kurzschlussstroms

6.5. Berechnung des Stoßkurzschlussstroms

6.6. Berechnung des periodischen Anteils des Stroms kz für einen beliebigen Zeitpunkt

6.7. Berücksichtigung von synchronen und asynchronen Elektromotoren bei der Berechnung von Kurzschlussströmen

6.8. Berücksichtigung der komplexen Belastung bei der Berechnung von Kurzschlussströmen

6.9. Berücksichtigung der Lichtbogenfestigkeit

6.10. Berücksichtigung von Änderungen des aktiven Widerstands von Leitern während eines Kurzschlusses

6.11. Beispiele für Kurzschlussstromberechnungen

7. Berechnung der elektrodynamischen Wirkung von Strömen

Konstruktionsschemata von Reifenstrukturen

7.1.2. Zulässige mechanische Spannungen im Material von Leitern und mechanische Belastungen von Stützen bei Kurzschlüssen

Haupteigenschaften von Reifenmaterialien

7.2. Elektrodynamische Kräfte in elektrischen Anlagen

Werte des Koeffizienten Kdisp

7.3. Stromschienenstrukturen auf elektrodynamischen Widerstand prüfen

7.3.1. Allgemeine Überlegungen

7.3.2. Stromschienenstrukturen auf elektrodynamischen Widerstand prüfen

7.3.3. Überprüfung von Sammelschienenstrukturen mit starren Stützen auf elektrodynamischen Widerstand

Formeln zur Bestimmung des Trägheitsmoments j und des Widerstandsmoments w von Reifenquerschnitten

Werte der Koeffizienten zs und zF von Sammelschienenstrukturen

7.3.4. Prüfung der freitragenden Freileitung auf elektrodynamischen Widerstand

7.3.5. Überprüfung von Sammelschienenstrukturen mit elastischen Stützen auf elektrodynamische Stabilität

7.3.6. Prüfen von Stromleitern auf elektrodynamischen Widerstand bei Vorhandensein von automatischen Wiedereinschalteinrichtungen

7.4. Prüfen von flexiblen Leitern auf elektrodynamischen Widerstand bei Kurzschluss

Der Wert des Massenreduktionsfaktors g bei verschiedenen Verhältnissen Mg/m

7.5. Prüfung elektrischer Betriebsmittel auf elektrodynamischen Widerstand bei Kurzschluss

7.6. Berechnungsbeispiele zur Überprüfung elektrischer Betriebsmittel auf elektrodynamischen Widerstand bei Kurzschluss

8. Berechnung der thermischen Wirkung von Kurzschlussströmen und Überprüfung elektrischer Betriebsmittel auf thermische Beständigkeit im Kurzschlussfall

8.1. Allgemeine Bestimmungen

8.2. Thermische Wirkung des Kurzschlussstroms. Bestimmung des Joule-Integrals und des thermisch äquivalenten Kurzschlussstroms

8.3. Leiter auf thermischen Widerstand bei Kurzschluss prüfen

Maximal zulässige Erwärmungstemperaturen von Leitern im Kurzschlussfall

Wert des Parameters St für starre Sammelschienen

Wert des Parameters St für Kabel

Der Wert des Parameters St für Drähte

8.4. Prüfung elektrischer Betriebsmittel auf Wärmewiderstand bei Kurzschluss

8.5. Berechnungsbeispiele zur Überprüfung elektrischer Betriebsmittel auf Wärmewiderstand bei Kurzschluss

9. Elektrische Geräte auf Schaltleistung prüfen

9.1. Allgemeine Bestimmungen

9.2. Schalter prüfen

Inom ³ Inorm.Rechn;

9.3. Sicherungen prüfen

Anwendungen

Hochspannungstransformatoren 35 kV

Hochspannungstransformatoren 110 kV

Hochspannungstransformatoren 150 kV

Transformatoren und Spartransformatoren mit höherer Spannung 220 kV

Transformatoren und Spartransformatoren mit höherer Spannung 330 kV

Transformatoren und Spartransformatoren mit höherer Spannung 500 kV

Transformatoren und Spartransformatoren mit höherer Spannung 750 und 1150 kV

Konstruktionsmerkmale von Kabeln mit Papierisolierung

Konstruktionsmerkmale von Freileitungen 35 - 150 kV mit Stahl-Aluminium-Drähten

Konstruktionsmerkmale von Freileitungen 220 - 1150 kV mit Stahl-Aluminium-Drähten

Induktive Reaktanzen von Freileitungen mit Kupfer- und Aluminiumdrähten

Induktive Reaktanzen von Freileitungen mit Stahl-Aluminium-Drähten

1. Mathematische Modelle und Programme

1.1. Die Zusammensetzung der entwickelten mathematischen Modelle

1.2. Allgemeine Merkmale von Abrechnungsprogrammen

Inhaltsverzeichnis

8. Berechnung der thermischen Wirkung von Kurzschlussströmen und Überprüfung elektrischer Betriebsmittel auf thermische Beständigkeit im Kurzschlussfall

8.1. Allgemeine Bestimmungen

8.1.1. Um Leiter und elektrische Betriebsmittel auf thermische Stabilität bei Kurzschluss zu prüfen, müssen zunächst nicht nur das ursprüngliche Auslegungsschema und der berechnete Kurzschlusspunkt, sondern auch die berechnete Kurzschlussart und die geschätzte Kurzschlussdauer ausgewählt werden.

Die berechnete Kurzschlussart bei der Überprüfung von Leitern und elektrischen Betriebsmitteln elektrischer Anlagen mit einer Spannung von 110 kV und mehr ist ein drei- oder einphasiger Kurzschluss, in elektrischen Anlagen über 1 kV bis 35 kV - ein dreiphasiger Kurzschluss Stromkreis und in elektrischen Anlagen der Generatorspannung von Kraftwerken - ein dreiphasiger oder zweiphasiger Kurzschluss, je nachdem, welcher thermisch am stärksten wirkt.

Die geschätzte Dauer eines Kurzschlusses bei der Prüfung von Leitern und elektrischen Betriebsmitteln auf thermische Stabilität während eines Kurzschlusses sollte durch Addition der Einwirkungszeit der Hauptleitung bestimmt werden Relaisschutz, dessen Abdeckungsbereich die geprüften Leiter und Geräte umfasst, und die Gesamtabschaltzeit des Leistungsschalters, der dem Ort des Kurzschlusses am nächsten liegt, und bei der Überprüfung von Kabeln auf Nichtbrennbarkeit - durch Hinzufügen der Einwirkungszeit der Sicherung Relaisschutz und die Gesamtabschaltzeit des entsprechenden Leistungsschalters.

Bei Vorhandensein einer automatischen Wiedereinschalteinrichtung (AWE) sollte die gesamte thermische Wirkung des Kurzschlussstroms berücksichtigt werden.

8.1.2. Bei einer geschätzten Kurzschlussdauer von bis zu 1 s kann der Vorgang von Heizleitern unter Einwirkung eines Kurzschlussstroms als adiabat angesehen werden, und bei einer geschätzten Dauer von mehr als 1 s und bei träger Wiedereinschaltautomatik als Wärmeübertragung für die Umwelt berücksichtigt werden.

8.2. Thermische Wirkung des Kurzschlussstroms. Bestimmung des Joule-Integrals und des thermisch äquivalenten Kurzschlussstroms

8.2.1. Es wird empfohlen, den thermischen Einfluss des Kurzschlussstroms auf Leiter und elektrische Geräte mit dem Joule-Integral zu quantifizieren

wo ich zu t - Kurzschlussstrom zu jeder Zeit t, ABER;

t aus - geschätzte Kurzschlussdauer, s.

Mit dem thermisch äquivalenten Kurzschlussstrom lässt sich auch der Grad der thermischen Beeinflussung des Kurzschlussstroms quantifizieren ich ter.ek, d.h. amplitudenkonstanter (sinusförmiger) Strom, der für eine Zeit gleich der geschätzten Dauer des Kurzschlusses die gleiche thermische Wirkung auf den Leiter oder das elektrische Betriebsmittel hat wie der tatsächliche Kurzschlussstrom für die gleiche Zeit. Dieser Strom ist durch die einfache Beziehung mit dem Joule-Integral verbunden

8.2.2. Das Joulesche Integral lässt sich näherungsweise als Summe der Integrale der periodischen und aperiodischen Anteile des Kurzschlussstroms bestimmen, d.h.

BEI k = BEI cp + BEI k.a. (8.3)

wo BEI kp - Joulesches Integral aus der periodischen Komponente des Kurzschlussstroms;

BEI k.a - das Joule-Integral der aperiodischen Komponente des Kurzschlussstroms.

8.2.3. Das Joule-Integral (und der thermisch äquivalente Kurzschlussstrom) ist eine komplexe Funktion der Parameter von Energiequellen (Generatoren, Synchronkompensatoren, Elektromotoren), der Konfiguration des ursprünglichen Entwurfsschemas und der relativen Position des berechneten Kurzschlusspunkts Energiequellen, ihre Entfernung von letzteren und andere Faktoren. Daher hängt die empfohlene Methode zur analytischen Berechnung des Joule-Integrals (thermisch äquivalenter Kurzschlussstrom) von den Merkmalen des Konstruktionsschemas ab.

Zuvor sollte nach dem ursprünglichen Entwurfsschema ein Ersatzschaltbild erstellt werden, in dem wie bei der Berechnung des Anfangswerts der periodischen Komponente des Kurzschlussstroms (siehe Abschnitt 5.2.2) Synchron- und Asynchronmaschinen verwendet werden sollten unter ausgewählten Randbedingungen, Überspannungswiderständen und Überspannungs-EMK auf das Grundspannungsniveau reduziert oder in relativen Einheiten ausgedrückt werden. Dann ist diese Schaltung in die einfachste Schaltung umzuwandeln, deren Form von den Anfangsbedingungen abhängt (siehe Unterabschnitte 8.2.4 - 8.2.7), und schließlich, abhängig von der erhaltenen einfachsten Schaltung, eine der folgenden Formeln zu verwenden Bestimmen Sie das Joule-Integral oder den thermisch äquivalenten Kurzschlussstrom.

8.2.4. Wenn das anfängliche Designschema willkürlich ist, aber für alle Generatoren und Synchronkompensatoren, ist der berechnete Kurzschluss entfernt, d.h. das Verhältnis des Effektivwerts der periodischen Komponente des Stroms eines Generators (Synchronkompensator) im Anfangsmoment des Kurzschlusses zu seinem Nennstrom nicht zwei erreicht, dann werden durch Umwandeln des äquivalenten Ersatzschaltbildes alle Energiequellen (Generatoren , Synchronkompensatoren und Quellen eines entfernteren Teils des Stromversorgungssystems) sollten durch eine äquivalente Quelle ersetzt werden, deren EMF in der Amplitude als unverändert betrachtet wird und deren induktive Reaktanz gleich dem resultierenden Ersatzwiderstand ist X aus dem Konstruktionsschema (siehe Abb. 8.1 , a). In diesem Fall sollte das Joule-Integral durch die Formel bestimmt werden

, (8.4)

wo ich p.s - Effektivwert der periodischen Komponente des Kurzschlussstroms aus einer äquivalenten Energiequelle (System), A;

T a.ek - äquivalente Zeitkonstante der Dämpfung der aperiodischen Komponente des Kurzschlussstroms, s.

Reis. 8.1. Die einfachsten Ersatzschaltbilder entsprechen

verschiedene anfängliche Designschemata

Der thermisch äquivalente Kurzschlussstrom im betrachteten Fall ist

. (8.5)

In Fällen wo t aus ³ 3 T a.ek lassen sich das Joulesche Integral und der thermisch äquivalente Kurzschlussstrom mit einfacheren Formeln ermitteln:

; (8.6)

. (8.7)

8.2.5. Wenn das ursprüngliche Konstruktionsschema einen oder mehrere Generatoren des gleichen Typs (Synchronkompensatoren) enthält und diese sich in Bezug auf den berechneten Kurzschlusspunkt (alle Maschinen oder Einheiten sind an gemeinsame Busse angeschlossen) und den berechneten Kurzschluss in denselben Bedingungen befinden Stromkreis ist geschlossen, d.h. der Effektivwert der periodischen Komponente des Stroms des Generators (Synchronkompensator) im Anfangsmoment des Kurzschlusses übersteigt seinen Nennstrom um das Zwei- oder Mehrfache, dann muss das Ersatzschaltbild auch in die einfachste Schaltung umgewandelt werden, die das Ergebnis enthält äquivalenter Widerstand X g und emf E d (Abb. 8.1 , b), aber diese EMK ändert sich mit der Zeit.

, (8.8)

wo ich n0g - der anfängliche Effektivwert der periodischen Komponente des Kurzschlussstroms vom Generator (Synchronkompensator). ABER;

T a.g - Abklingzeitkonstante der aperiodischen Komponente des Kurzschlussstroms vom Generator (Synchronkompensator), s;

Relatives Joule-Integral:

, (8.9)

wo ich p t g - Effektivwert der periodischen Komponente des Kurzschlussstroms vom Generator (Synchronkompensator) zu einem beliebigen Zeitpunkt, A.

Die Werte des relativen Joule-Integrals bei unterschiedlichen Abständen des geschätzten Kurzschlusspunktes vom Generator (Synchronkompensator), d.h. unterschiedliche Verhältnisse des Effektivwerts der periodischen Komponente des Maschinenstroms im Anfangsmoment des Kurzschlusses zu seinem Nennstrom, lassen sich aus den Kurven in Abb. 8.2.

Im betrachteten Fall ist der thermisch äquivalente Kurzschlussstrom nach der Formel zu ermitteln

. (8.10)

Bei t aus ³ 3 T a.d Zur Bestimmung des Jouleschen Integrals und des thermisch äquivalenten Kurzschlussstroms dürfen die Formeln verwendet werden

; (8.11)

. (8.12)

Reis. 8.2.

8.2.6. Wenn die ursprüngliche Entwurfsschaltung verschiedene Energiequellen enthält und der berechnete Kurzschluss die Schaltung in zwei unabhängige Teile teilt, von denen einer Energiequellen enthält, für die der Kurzschluss entfernt ist, und der andere einen oder mehrere Generatoren (Synchronkompensatoren) unter enthält die gleichen Bedingungen wie beim Punkt Kurzschluss haben und für diese Maschine oder Maschinengruppe der errechnete Kurzschluss nahe liegt, dann muss das äquivalente Ersatzschaltbild in ein zweistrahliges umgerechnet werden (Abb. 8.1 , in): Alle Energiequellen, für die der Kurzschluss entfernt ist, und die Elemente, die sie mit dem Kurzschlusspunkt verbinden, sollten als ein Zweig mit unveränderter Amplitude der äquivalenten EMF dargestellt werden E X s, und die Maschine oder Gruppe von Maschinen, für die der Kurzschluss geschlossen ist - in Form eines anderen Zweigs mit einer zeitlich veränderlichen EMK E g und der entsprechende Ersatzwiderstand X G .

In diesem Fall sollte das Joule-Integral durch die Formel bestimmt werden

(8.13)

wo ist das relative Integral der periodischen Komponente des Stroms an der Fehlerstelle aufgrund der Wirkung des Generators (Synchronkompensator):

Der Wert des relativen Integrals an der gefundenen Entfernung des Kurzschlusspunktes kann aus den Kurven bestimmt werden Solche Kurven für Synchrongeneratoren mit einem thyristorunabhängigen Erregungssystem sind in Abb. 1 dargestellt. 8.3.

Reis. 8.3. Kurven zur Bestimmung von Synchrongeneratoren

mit Thyristor-Erregungssystem

In den Fällen, in denen 3 T a.g. > t aus ³ 3 T a.ek, zur Bestimmung des Joule-Integrals darf der Ausdruck verwendet werden

(8.15)

Wenn t aus ³ 3 T a.d, dann darf die Formel verwendet werden

Der thermisch äquivalente Kurzschlussstrom sollte durch die Formel (8.2) bestimmt werden, indem der zuvor gefundene Wert eingesetzt wird BEI zu.

8.2.7. Wenn das ursprüngliche Konstruktionsschema verschiedene Energiequellen enthält und der berechnete Kurzschluss den Stromkreis in zwei unabhängige Teile unterteilt, von denen einer Energiequellen enthält, für die der Kurzschluss entfernt ist, und der andere - eine Gruppe des gleichen Typs von Elektromotoren (synchron oder asynchron), bei denen der Kurzschluss nahe ist, dann muss auch das Ersatzschaltbild in ein zweistrahliges umgerechnet werden (Abb. 8.1 , G): Alle Energiequellen, für die der Kurzschluss entfernt ist, und die Elemente, die sie mit dem Kurzschlusspunkt verbinden, sollten durch die äquivalente EMF mit unveränderter Amplitude dargestellt werden E mit und dem daraus resultierenden Ersatzwiderstand X s und eine Gruppe von Elektromotoren - gleichwertig EMF E d und äquivalenter Widerstand X d.

In diesem Fall sollte das Joule-Integral durch eine der in Abschnitt 8.2.6 angegebenen Formeln bestimmt werden, nachdem sie darin ersetzt wurden ich p0g und T a.g entsprechende Werte ich p0d und T a.d. für einen äquivalenten Elektromotor, sowie relative Integrale und einen äquivalenten Elektromotor. Abhängigkeitskurven für synchrone und asynchrone Elektromotoren bei unterschiedlichen Verhältnissen des Effektivwerts der periodischen Komponente des Stroms des äquivalenten Elektromotors im Anfangsmoment des Kurzschlusses zu seinem Nennstrom sind in Abb. 8.4-8.7.

Der thermisch äquivalente Kurzschlussstrom sollte nach Formel (8.2) bestimmt werden, indem der zuvor gefundene Wert des Joule-Integrals eingesetzt wird BEI zu .