---

 - угол включения вентилей преобразователя (выпрямителя или инвертора), эл. град.;

X_ - сопротивление коммутации вентилей преобразователя (выпрямителя или инвертора) на две фазы, Ом, (X_ = 2X_т).

Примечания:

1. Уравнение (70) справедливо при режиме горения его вентилей группами по 2-3 вентиля и при углах коммутации , не превышающих 60 эл. град.

2. При расчете предшествующего (номинального) режима работы инвертора следует использовать уравнение ограничительной характеристики

, (71)

где  - угол погасания вентилей инвертора, эл. град., нормированное значение которого составляет 15 эл. град.

4.4.5.3. Углы включения вентилей () в электрических градусах следует определять с учетом регулирования вентилей по уравнениям, записанным в приращениях, соответствующих шагу численного интегрирования. В общем случае они имеют вид:

, (72)

,

где t - шаг численного интегрирования, с;

₀ - начальное значение угла включения, эл. град.;

 - приращение угла включения на шаге численного интегрирования, обусловленное действием регулятора, эл. град.;

П, П - символы параметра и отклонения параметра, по которым осуществляют регулирование;

K_, K_п, K_п - коэффициенты регулирования сумматора и каналов регулятора;

Т, Т_п, Т_п - электромагнитные постоянные времени сумматора и каналов регулятора, с.

При этом следует учитывать пределы рабочих диапазонов изменения углов включения:

0  _в 2/3;

/2  _и .

Примечание. Обычно выпрямитель имеет регулирование по I_dв, a инвертор - по I_dи, U_s и .

4.4.5.4. Угол коммутации вентилей () в электрических градусах следует определять по формуле

. (73)

4.4.5.5. Угол погасания вентилей инвертора () в электрических градусах следует определять по формуле

. (74)

Полученное значение угла  по условию устойчивости инвертора в переходном режиме должно превышать 2-5 эл. град.

4.4.5.6. Амплитуду коммутирующего тока (I_m) в килоамперах следует определять по формуле

. (75)

4.4.5.7. Действующее значение первой гармоники фазного тока преобразовательного трансформатора (I_s) в килоамперах, приведенное к ступени напряжения вторичной обмотки, следует определять по формуле

, (76)

где I_s(I) и I_s(II) - ортогональные составляющие тока, кА, которые следует вычислять по выражениям

. (77)

Примечание. Углы  и  в выражениях (77) следует выражать в радианах.

4.4.5.8. Составляющие трехфазной мощности каскадного преобразователя: активную (P_s) в мегаваттах и реактивную (Q_s) в мегавольтамперах, которые действуют на шинах переменного тока подстанции, следует определять по формулам:

(78)

4.4.5.9. Действующее значение фазной ЭДС эквивалентной системы (E_c) в киловольтах следует определять с учетом потерь напряжения в линии переменного тока от активной и реактивной мощностей, расходуемых на преобразование энергии

, (79)

где U_s - фазное напряжение на шинах переменного тока преобразовательной подстанции (выпрямительной или инверторной), равное номинальному напряжению, кВ;

X_L - индуктивное сопротивление линии переменного тока на стороне выпрямительной или инверторной подстанции, Ом.

4.4.5.10. Действующее значение фазного напряжения на шинах переменного тока преобразовательной подстанции (U_s) в киловольтах при известной ЭДС системы следует определять по формуле

, (80)

где ; .

4.4.6. Изменение параметров режима электропередачи при коротком замыкании в линии постоянного тока

4.4.6.1. Результаты расчета переходного процесса в выпрямителе, полученные с помощью ЭВМ, приведены в приложении 10. Эти кривые отражают типовой характер протекания процессов.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Справочное

Таблица 1

Расчетные данные для аккумулятора СК-1

Таблица 2

Электрохимические константы, используемые при расчете токов КЗ от свинцово-кислотных аккумуляторов

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Справочное

УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДУГИ НА TОK КЗ В УСТАНОВКАХ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Зависимость коэффициента K_ддля аккумуляторной батареи типа СК (кривая 1) и машин постоянного тока мощностью до 100-150 кВт и напряжением 220 В (кривая 2) от сопротивления цепи КЗ

Черт. 11

Зависимость коэффициента K_ддля генераторов постоянного тока

напряжением 220 В (кривая 1) и 440 В (кривая 2) от сопротивления цепи КЗ

Черт. 12

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Справочное

УЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ АКТИВНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ КАБЕЛЯ ОТ ТОКА КЗ В УСТАНОBKAX ПОСТОЯННОГО ТОКА

Зависимость коэффициента увеличения активного сопротивления кабелей разных сечений с медными жилами от тока КЗ при продолжительностях КЗ 0,2 с (сплошные линии) и 0,6 с (пунктирные линии)

Черт.13

Зависимость коэффициента увеличения активного сопротивления кабелей разных сечений с алюминиевыми жилами от тока КЗ при продолжительностях КЗ 0,2 с (сплошные линии) и 0,6 с (пунктирные линии)

Черт.14

Зависимость коэффициента увеличения активного сопротивления кабелей разных сечений с медными жилами (сплошные линии) и с алюминиевыми жилами (пунктирные линии) от тока КЗ при продолжительности КЗ, равной 1 с

Черт. 15

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Справочное

Зависимость разрядного тока аккумулятора типа СК-1 от продолжительности КЗ при КЗ на его зажимах и q₀= 1,21; D = 1,08·10^-9м²/с; _э= 16,5 (Ом·м)^-1;

N = 5,18 (моль/л)·м/А; g₁₁= +0,0278; g₂₁=-0,0242

Черт. 16

Зависимость напряжения на зажимах заряженного аккумулятора типа СК-1 от силы тока в начальный момент КЗ при тех же условмях и t = 25 °С

Черт. 17

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Справочное

УПРОЩЕННАЯ МЕТОДИКА РАСЧЕТА НАЧАЛЬНОГО ТОКА КЗ В ЦЕПИ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Начальный ток КЗ в цепи аккумуляторной батареи (I_k0) в амперах вычисляют по формуле

,

где n - число последовательно соединенных элементов (равно числу элементов, находящихся в подзаряде);

m - число параллельно соединенных элементов (равно номеру аккумуляторной батареи типа СК).

Входящие в эту формулу величины определяют или принимают равными:

1) внешнее сопротивление до точки КЗ ( ) в омах с учетом переходного сопротивления щеточных контактов элементного коммутатора (R_эк)

,

принимая R_эк = 0,005 Ом;

2) граничное сопротивление (R_гр) в омах

R_гр = (n/m) 7,5·10^-3;

3) при  R_гр

Е_вто = 1,93 В и R_вто = 5,4·10^-3 Ом;

при  R_гр

Е_вто = 1,70 В и R_вто = 4,0·10^-3 Ом.

Напряжение на зажимах аккумуляторной батареи (U₀) в вольтах в начальный момент КЗ определяют по формуле

.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

Справочное

Таблица 3

Ориентировочные кратности максимальных (пиковых) значений токов КЗ для машин постоянного тока напряжением 110-750 В в зависимости от произведения мощности машин, кВт, на частоту вращения якоря, об/мин

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

Рекомендуемое

ФОРМУЛЫ ДЛЯ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ МАШИН ПОСТОЯННОГО ТОКА

Индуктивность обмотки возбуждения машины постоянного тока (L_f) в генри

. (1)

Индуктивность сериесной (компаундной) обмотки (L_c) в генри

. (2)

Индуктивность якорной обмотки (L_a) в генри для некомпенсированных машин

, (3)

где К_н - коэффициент насыщения магнитной системы главных полюсов машины;

для компенсированных машин

, (4)

Индуктивность якорной цепи компенсированных машин (L_я) в генри

L_я = L_а + L_к + L_д, (5)

где L_а - индуктивность обмотки якоря;

L_к - индуктивность компенсационной обмотки;

L_д - индуктивность обмотки добавочных полюсов.

Индуктивность якорной цепи генераторов (L_я) в генри

, (6)

где ₀ - основная угловая скорость вращения якоря, 1/с;

р - число пар главных полюсов.

Индуктивность якорной цепи нереверсивных быстроходных машин (L_я) в генри

, (7)

где C_x = 0,1 - для двигателей;

C_x = 0,2 - для генераторов.

Индуктивность якорной цепи различных групп машин постоянного тока (L_я) в генри

, (8)

где  - безразмерный коэффициент, учитывающий особенность конструкции машины постоянного тока. Его рассчитывают по данным заводского формуляра. При ориентировочных расчетах допустимо использовать средние значения указанного коэффициента, приведенные в табл. 4.

Активное сопротивление обмотки якоря (R_a) в омах

, (9)

где l_a - длина магнитопровода без вентиляционных каналов, см;

 - полюсное деление, см;

J_a - плотность тока в обмотке якоря, A/мм²;

U_k - межсегментное напряжение на коллекторе, В, которое следует определять по формуле

, (10)

A_i - линейная нагрузка якоря А/см;

r - радиус якоря, см.

Суммарное сопротивление якорной и компенсационной обмоток и обмотки добавочных полюсов с учетом падения напряжения на щетках (R_я) в омах

R_я 2R_a. (11)

Таблица 4

Расчетные параметры для машин постоянного тока