П р и м е ч а н и е - Все приведенные выше выражения записаны для случая, когда не учитывается влияние демпферных обмоток.

Необходимо отметить, что величина тока прямой последовательности в месте короткого замыкания, а также связанные с ней величины токов других последовательностей зависят от сопротивлений всех последовательностей элементов рассматриваемой схемы. К примеру, если нейтраль трансформатора, на выводах которого имеется однофазное или двухфазное КЗ на землю, заземлить через какое-либо сопротивление, то это скажется на величине токов всех последовательностей, хотя токи прямой и обратной последовательностей через это сопротивление и не протекают.

Зная величины и закон изменения во времени тока по выражению (2.20) можно определить соответствующее значение напряжения прямой последовательности в месте КЗ и закон его изменения.

Напряжение прямой последовательности на шинах генератора, согласно рисунку 2.7, находится:

(2.24)

При анализе переходных процессов, протекающих при КЗ, представляет интерес сравнение различных видов короткого замыкания. Сделать такое сравнение позволяет правило эквивалентности прямой последовательности.

Если сравнить между собой величины дополнительных сопротивлений, то нетрудно заметить, что они находятся в следующих соотношениях:

. (2.25)

В соответствии с этим

, (2.26)

. (2.27)

Постоянные времени затухания свободного переходного тока также связаны неравенствами:

. (2.28)

На рисунке 2.8 показаны кривые изменения тока и напряжения прямой последовательности генератора при различных видах КЗ и некоторой величине внешней реактивности Хвн > Хкр.

Увеличение внешней реактивности статора, как известно, замедляет форсировку возбуждения. Однако благодаря тому, что при этом напряжение прямой последовательности падает меньше, его восстановление (если это вообще возможно) происходит за более короткий промежуток времени. Следовательно, величины критического времени при различных видах КЗ в одной и той же точке связаны неравенствами:

. (2.3.12)

Рисунок 2.8 – Влияние удалённости КЗ на характер изменения тока и напряжения прямой последовательности генератора

Анализируя кривые и , можно заключить, что в случае Хвн < Хкр, при трехфазном КЗ напряжение генератора под действием АРВ не достигнет нормальной величины. Однако при несимметричном коротком замыкании, при котором напряжение прямой последовательности будет доведено до нормального значения.

Таким образом, чем больше дополнительная реактивность , тем медленнее осуществляется форсировка возбуждения, но вместе с тем раньше наступает установившейся режим короткого замыкания.

Рассмотрим примерные пределы, в которых могут находиться величины фазных токов при несимметричных КЗ по сравнению с величинами токов трехфазного короткого замыкания. Знание этих пределов представляет практический интерес, т.к. позволяет по известной для данной точки величине тока трехфазного КЗ оценить в первом приближении возможные наибольшие и наименьшие значения тока при несимметричных коротких замыканиях.

Примечание - Приводимые ниже предельные соотношения справедливы только для токов в месте КЗ и не могут быть распространены на токи остальных ветвей рассматриваемой схемы.

Абсолютная величина соотношения фазного тока в месте любого (n) несимметричного КЗ к току трехфазного короткого замыкания называется КОЭФФИЦИЕНТОМ НЕСИММЕТРИИ и может быть представлена как

(2.29)

В случае приближенной оценки пределов изменения коэффициента несимметрии различием величин и пренебрегают и тогда

(2.30)

Рассмотрим, какие пределы наиболее характерны для коэффициента несимметрии.

2.3.2.1 Двухфазное короткое замыкание.

2.3.2.1.1. КЗ вблизи генератора.

Однофазное короткое замыкание.

Пределы изменения достаточно широки, т.к. реактивность

может изменяться практически от 0 до .

1 t=0

В начальный момент короткого замыкания в любой точке, практически, имеет место соотношение , в том числе и при КЗ на шинах генератора.

Тогда при , а при , что соответствует полному отсутствиюзаземленных нейтралей , .

Таким образом в данном случае коэффициент несимметрии находится в диапазоне 0 <1,5 и изменяется в функции , как показано на рисунке 2.9.

2 t= .

В установившемся режиме КЗ сопротивление может быть больше и тогда при будет больше 1,5. С увеличением различия между и коэффициент несимметрии возрастает, стремясь к 3.

Таким образом в этом случае диапазон изменения коэффициента несимметрии следующий: