Электромагнитные переходные процессы в симметричных трехфазных цепях

Глава вторая

         Электромагнитные переходные процессы при сохранении симметрии трехфазной цепи

2.1. Постановка задачи

         Если рассматривать идеализированную цепь постоянного тока, содержащую только активные сопротивления, то переходной процесс в такой цепи протекает мгновенно (рис.2-1.а). Реальная цепь содержит элементы, способные накапливать электромагнитную энергию, и при коротком замыкании происходит перераспределение энергии, в результате которого мгновенное значение  тока переходного процесса может превышать установившееся значение (рис.2-1.б).

                            а)                                                          б)

         Рис. 2-1.  Простейшая  цепь  постоянного  тока

         Так как возникающие электромагнитные усилия пропорциональны квадрату мгновенного значения тока, то появляется необходимость определения не только установившегося значения тока, но и тока в процессе перехода от начального до установившегося значений.

Рекомендуемые материалы

2.2. Трехфазное короткое замыкание в неразветвленной цепи

                                                 а)

                   б)                                                                        в)

Рис. 2-2.  Простейшая трехфазная электрическая цепь при коротком

                замыкании

                      а)  схема  цепи;

                      б)  векторная  диаграмма  начального  момента

                            трехфазного  короткого  замыкания ;

                      в)  осцилограмма  тока  в  фазе  С  при  трехфазном

                            коротком  замыкании .

         В участке цепи, который присоединен к источнику помимо свободного тока будет принужденный ток, (Iп), который определится решением дифференциального уравнения для каждой фазы

         ,                                 (2-1)

         ;                           (2-2)   

   Zк - полное сопротивление присоединенного к источнику участка цепи ;

      - фаза включения ;

     - угол сдвига тока ;

     [сек] - постоянная времени  цепи  короткого замыкания.

         По (2-2) ток в фазе представляет собой сумму периодической слагающей (принужденный ток) и апериодической слагающей (свободный ток). Начальное значение апериодической слагающей определится из начальных условий и в зависимости от фазы включения предшествующего тока цепи может изменяться от максимума до 0.

Рекомендация для Вас - Интеракционизм как метод анализа культур.

         Существенно важным является определение условий максимума мгновенного значения полного тока, или ударного тока короткого замыкания   .

В практических расчетах его обычно находят при наибольшем значении апериодической составляющей приблизительно через 0,5 периода, f=50 Гц - 0,01сек.

               ;                                                 (2-3)

          - ударный коэффициент ;

                    .                                                                   (2-4)

         Реально в цепях высокого напряжения  k  и простейшим средством ограничения ударного тока может явиться так называемая “кабельная вставка” в сети, которая приводит к уменьшению  L.