ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 1

15 лекция

© 2013 Томский политехнический университет, ТОЭ, автор Носов Геннадий Васильевич

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 2

в) схема нулевойпоследовательности

В0ГUB0двU

0ГZ 0двZB b nN+ +

0ВU

В0I0двВI0ГВI

NU

NZ3

+nU

nZ3

+

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 3

0ВI

0Z

В0U

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 4

Где

Ом...)Z3Z()Z3Z(

)Z3Z)(Z3Z(Z

nдвNГ

nдвNГ0

00

00 ====++++++++++++

++++++++====

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 5

0

В0

В

дв0 nдв

UI =

Z 3Z+

В 0 В0 0Г В двI =I +I

00 0 BBU = -Z I ;00 дв0 двBдвBU =Z I

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 6

0дn вBn IU =3Z ;

0 В0В0 Г ГГU =Z I

0NN ГBU =3Z I

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 7

Так как

1 2 0B B B BU =U +U +U =

ЭB 1 B1 2 B2=(E -Z I )+(-Z I )+

0 B0+(-Z I )=0

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 8

То при

BB1 B2 B0

II =I =I =

3

определяем BI

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 9

Ток короткого замыкания в

месте повреждения

Э BB jβB B

1 2 0

3EI = =I e =...А

Z +Z +Z

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 10

Далее рассчитываем

В В В В1,2,0 1,2,0 1,2,0 1,2,0дв Г дв ГI , I , U , U

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 11

Затем находим

В ВА 1 2 В0Г Г ГГ

2а а II = I + +I

В В1 В2 В0Г Г Г ГI =I +I +I

В2С В1 В0Г Г

2Г Г= I + I +IаI а

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 12

В1 В2 ВА 0дв дв в в

2д д=а а I +II I +

В В1 В2 В0дв дв дв двI =I +I +I

В2 ВС В1 0дв дв двдв

2= I + I +IаI а

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 13

Далее

В ВА 1 2 В0Г Г ГГ

2а а UU = U + +U

В В1 В2 В0Г Г Г ГU =U +U +U

В2С В1 В0Г Г

2Г Г= U + U +UаU а

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 14

1 В2А В В0дв вв дв

2д да а U +UU = U +

В В1 В2 В0дв дв дв двU =U +U +U

В2 ВС В1 0дв дв двдв

2= U + U +UаU а

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 15

В0n дв=3II

В0N ГI =3I

n nnU =Z I

N NNU =Z I

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 16

====++++++++====СВА ГСГВГAB IEIEIES ɺɺɺ

BA,jQP BB ++++====

БалансБаланс мощностеймощностей

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 17

====++++++++====СВА ГСГГВГГАГГ IUIUIUS ɺɺɺ

BA,jQP ГГ ++++====

====++++++++====СВА двСдвдвВдвдвАдвдв IUIUIUS ɺɺɺ

BA,jQP двдв ++++====

====++++==== NNnn0 IUIUS ɺɺ

BA,jQP 00 ++++====

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 18

Вт,PPPP 0двГП ++++++++====

вар,QQQQ двГП 0++=

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 19

Погрешности

%3100Р

РР%

В

ПВр ≤≤≤≤⋅⋅⋅⋅

−−−−====δδδδ

%3100Q

QQ%

В

ПВQ ≤≤≤≤⋅⋅⋅⋅

−−−−====δδδδ

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 20

+j

+1NAЕ

A

BЕ

CЕ

B

C

а

ГAU

с

b

n

ГBU

ГCU

двAU

двCU

двBU

NU

nU

ГAI

ГBI

NI

ГCI

1ГАI

2ГАI

0ГАI

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 21

Расчет при коротком

замыкании двух фаз

(поперечная несимметрия)

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 22

Рассмотрим, например,

короткое замыкание фаз b и с

на нейтраль двигателя n на

примере следующей схемы с

одинаковой нагрузкой фаз и

симметричной системой

фазных ЭДС

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 23

AЕ

nN BЕ

CЕ

A

B

C

0,2,1ГZ

AГU

BГU

ГAI

ГCI

0,2,1двZ

NZ

BдвU

CдвUNI

NU nZnU

nI

0,2,1ГZ

0,2,1ГZ c

AдвU0,2,1двZ

0,2,1двZ

b

a

ГBI

BICГ

U

двAI

двBI

двCI

CI

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 24

В место повреждения

вводим фиктивные ЭДС

CA BU , U , U

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 25

AU

ГAI

BU

ГBI

ГCI

a

bc

двAI

двBI

двCI

CU

nI

CIBI

AI

nU

nZn

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 26

Условие:

BA CU =; ;I 00 U= =0

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 27

Для особой фазы А:

A A1 A2 A0U =U +U +U

1

C AA

BA2U + + U

U = =3

a UU a3

0 0

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 28

0

2

B AA

CA2U + + U

U = =3

a UaU3

0

0

B AA

CAU + +U

UU U= =

3 3

0 0

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 29

Расчетные схемы

для

особой фазы А

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 30

а) схема прямойпоследовательности

аналогична однофазному

к.з. при

ЭA A1A1

1

E -UI =

Z

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 31

б) схема обратнойпоследовательности

аналогична однофазному

к.з. при

A2A2

2

UI = -

Z

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 32

в) схема нулевойпоследовательности

N nДВА0U

0ГZ 0двZA a+ +

NZ3

+

nZ3

+

ГА0UДВА0IГА0I

A0IA0U

nUNU

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 33

0Z

A0U

A0I

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 34

Где

Ом...Z3Z3ZZ

)Z3Z3Z(ZZ

nNГдв

nNГдв0

00

00 ====++++++++++++

++++++++====

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 35

ДВА0 A0U =U

A0A0

0

UI = -

ZДВA0

ДВA0ДВ0

UI =

Z

ГА0 А0 ДВА0I =I +I

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 36

Г0 ГА0ГА0U =Z I

nn ГА0U I=3Z

NN ГА0U I=3Z

Гn А0NI =I = I3

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 37

Так как

=A A1 A2 A0

AЭ A1 A2 A0

1 2 0

I =I +I +I

E -U U U= - - =0

Z Z Z

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 38

То при

AA1 A2 A0

UU =U =U =

3

определяем AU

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 39

Фазное напряжение в месте

повреждения

( )AЭ 2 0A

1 2 1 0 2 0

3E Z ZU = =... B

Z Z +Z Z +Z Z

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 40

Далее расчет ведем

аналогично

однофазному

короткому замыканию

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 41

+j

+1

IN

A

a

ГAU

AE

ДВAUГAI

ГА0IГА2I

ГА1I

BE

B

ГBUГBI

Un

UNN

n=b=c

CEC

UГС

IГС

UДВВ= UДВC=0

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 42

Расчет при коротком

замыкании между фазами

(поперечная несимметрия)

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 43

Рассмотрим, например,

короткое замыкание между

фазами b и с на примере

следующей схемы с

одинаковой нагрузкой фаз и

симметричной системой

фазных ЭДС

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 44

AЕ

nN BЕ

CЕ

A

B

C

0,2,1ГZ

AГU

BГU

ГAI

ГCI

0,2,1двZ

NZ

BдвU

CдвUNI

NU nZnU

nI

0,2,1ГZ

0,2,1ГZ

c

AдвU0,2,1двZ

0,2,1двZ

b

a

ГBI

BI

CГU

двAI

двBI

двCICI

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 45

В место повреждения

вводим фиктивные ЭДС

CA BU , U , U

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 46

AU

ГAI

BU

ГBI

ГCI

ab

c

двAI

двBI

двCI

CU

CIBI

AI

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 47

Условие:

C

A

B

B C

=0

+ =I 0

-

;

U

I

I

U

;

=0

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 48

Для особой фазы A:

но IA0=0 т.к. нет связи с«землей».

A A1 A2 A0I =I +I +I =0

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 49

В результате IA1= -IA2 ,причем

B

A A1 A2 A0

A1 A2 A0

A1 A2

2

C2

A0

U =U +U +U

= U + U +U

= U + Ua aU

a

+U

aU

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 50

Тогда

или

( ) ( )A1B AC2

22- = a -a +U UaU aU - =0

A1 A2U =U

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 51

Расчетные схемы

для

особой фазы А

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 52

а) схема прямойпоследовательности

аналогична однофазному к.з.при

ЭA A1A1

1

E -UI =

Z

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 53

б) схема обратнойпоследовательности

аналогична однофазному к.з.при

A2A2

2

UI = -

Z

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 54

Так как

A A1 A2 A0

AЭ A1 A2

1 2

I =I +I +I =

E -U U= - =0

Z Z

0

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 55

То при

A1 A2U =Uопределяем

2 AЭA1 A2

1 2

Z EU =U = =...В

Z +Z

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 56

Далее без нулевой

последовательности

расчет ведем

аналогично

однофазному

короткому замыканию

ТПУ, ТОЭ, Носов Г.В., 2013 г. 57

+j

+1NAЕ

A

BЕ

CЕ

B

C

a

ГAUb=c

ГBU

ГCU

двCU

ГAI

ГBI

ГCI

ГА1IГА2I

двBU

двAU

n

N n

N n

I =I =0

U =U =0