Учет синхронных и асинхронных электродвигателей при расчете токов КЗ

6.7.1. При расчете начального значения периодической составляющей тока КЗ синхронные электродвигатели следует учитывать сверхпереходным сопротивлением по продольной оси ротора ( ), а при определении постоянной времени затухания апериодической составляющей тока КЗ — индуктивным сопротивлением для токов обратной последовательности Х₂ и активным сопротивлением обмотки статора R_СД. При приближенных расчетах допустимо принимать

; ; .

6.7.2. В радиальной схеме начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от синхронных электродвигателей следует определять по формуле

, (6.22)

где - сверхпереходная ЭДС синхронного электродвигателя (фазное значение), В;

и R_СД - соответственно сверхпереходное индуктивное и активное сопротивления электродвигателя, мОм;

R_1S и Х_1S - суммарное индуктивное и суммарное активное сопротивления прямой последовательности цепи, включенной между электродвигателем и расчетной точкой КЗ, мОм.

Для синхронных электродвигателей, которые до КЗ работали с перевозбуждением, сверхпереходную ЭДС в вольтах следует рассчитывать по формуле

. (6.23)

Для синхронных электродвигателей, работавших до КЗ с недовозбуждением, сверхпереходную ЭДС ( ), в вольтах, следует определять по формуле

. (6.24)

6.7.3. При расчетах начального значения периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей последние следует вводить в схему замещения сверхпереходным индуктивным сопротивлением. При необходимости проведения уточненных расчетов следует также учитывать активное сопротивление асинхронного электродвигателя.

Суммарное активное сопротивление, характеризующее асинхронный электродвигатель в начальный момент КЗ в миллиомах, допустимо рассчитывать по формуле

, (6.25)

где R₁ - активное сопротивление статора, мОм;

- активное сопротивление ротора, приведенное к статору, мОм. Это сопротивление допустимо определять по формуле

, (6.26)

где - кратность пускового момента электродвигателя по отношению к его номинальному моменту;

Р_ном - номинальная мощность электродвигателя, кВт;

Р_мх - механические потери в электродвигателе (включая добавочные потери), кВт;

- кратность пускового тока электродвигателя по отношению к его номинальному току;

I_ном - номинальный ток электродвигателя, А;

s_ном - номинальное скольжение, отн.ед.

Активное сопротивление статора электродвигателя, в миллиомах, если оно не задано изготовителем, допускается определять по формуле

, (6.27)

где s_ном - номинальное скольжение асинхронного электродвигателя, %.

Сверхпереходное индуктивное сопротивление асинхронного электродвигателя в миллиомах равно

, (6.28)

где U_ф.ном - номинальное фазное напряжение электродвигателя, В.

6.7.4. Начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от асинхронных электродвигателей в килоамперах следует рассчитывать по формуле

, (6.29)

где и R_АД - соответственно сверхпереходное индуктивное и активное сопротивления электродвигателя, мОм;

R_1S и Х_1S - суммарное индуктивное и суммарное активное сопротивления прямой последовательности цепи, включенной между электродвигателем и расчетной точкой КЗ, мОм;

- сверхпереходная ЭДС асинхронного электродвигателя, которую можно рассчитать по формуле (6.24), заменив в ней R_СД и соответственно на R_АД и .

6.7.5. Ударный ток трехфазного КЗ от синхронного электродвигателя следует рассчитывать так же, как и от автономного источника (см. п. 6.4).

6.7.6. Ударный ток от асинхронного электродвигателя следует рассчитывать с учетом затухания амплитуды периодической составляющей тока КЗ по формуле

, (6.30)

где Т_р - расчетная постоянная времени затухания периодической составляющей тока статора, с;

Т_а - постоянная времени затухания апериодической составляющей тока статора, с.

Постоянные Т_р и Т_а допускается рассчитывать по формулам

; (6.31)

, (6.32)

где w_с - синхронная угловая частота, рад/с;

R₁ и - соответственно активное сопротивление статора и активное сопротивление ротора, приведенное к статору, которые допускается рассчитывать, как указано в п. 6.7.3.

6.7.7. Точный расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных и асинхронных электродвигателей в произвольный момент времени выполняют путем решения соответствующей системы дифференциальных уравнений переходных процессов и выделения периодической составляющей тока. При приближенных расчетах этой составляющей тока КЗ в радиальной схеме используют типовые кривые, приведенные на рис. 6.3 и 6.4.

Рис. 6.3. Типовые кривые для асинхронного электродвигателя напряжением до 1 кВ	Рис. 6.4. Типовые кривые для синхронного электродвигателя напряжением до 1 кВ

Типовые кривые асинхронного двигателя (рис. 6.3) разработаны на базе параметров схемы замещения эквивалентного асинхронного двигателя, полученных при эквивалентировании следующих серий асинхронных двигателей: А2 6 - 9-го габаритов; АОЛ2; 4А и 4АН; ВАО; АЗ-315; А 3 - 9-го габаритов; АО и АОЛ 2 - 9-го габаритов; А защищенные 10 - 13-го габаритов; АО 8 и 9-го габаритов и др.

Типовые кривые синхронного двигателя (рис. 6.4) разработаны также в результате эквивалентирования синхронных двигателей напряжением до 1 кВ.

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от синхронного или асинхронного электродвигателя (I_пtСД, I_пtАД) или нескольких электродвигателей, находящихся в одинаковых условиях по отношению к точке КЗ, следует рассчитывать соответственно по формулам

; (6.33)

, (6.34)

причем при нескольких электродвигателях под номинальным током следует понимать сумму номинальных токов всех электродвигателей.