4) не учитывать насыщение магнитных систем электрических машин;

5) не учитывать токи намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов;

6) не учитывать влияние активных сопротивлений различных элементов исходной расчетной схемы на амплитуду периодической составляющей тока КЗ, если активная составляющая результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ не превышает 30 % от индуктивной составляющей результирующего эквивалентного сопротивления;

7) приближенно учитывать затухание апериодической составляющей тока КЗ, если исходная расчетная схема содержит несколько независимых контуров;

8) приближенно учитывать электроприемники, сосредоточенные в отдельных узлах исходной расчетной схемы.

5.2 Расчет действующих значений периодической составляющей тока и мощности в точке КЗ для начального момента времени.

При расчете начального действующего значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ в электроустановках напряжением свыше 1 кВ в исходной расчетной схеме должны быть заданы все синхронные генераторы и компенсаторы, а также синхронные и асинхронные электродвигатели мощностью 100 кВТ и более, если между электродвигателями и точкой КЗ отсутствуют токоограничивающие реакторы или силовые трансформаторы.

Порядок расчета.

1) Для заданной расчетной схемы ЭС составить схему замещения, в которой синхронные генераторы и электродвигатели учитываются своими сверхпереходными параметрами, т.е. ЭДС- и сопротивлением . Модуль ЭДС определяется по формуле:

   ,       10

а для синхронных компенсаторов по формуле

                       ,                           11

где  - напряжение на выводах генератора, его ток и угол сдвига между ними в исходном режиме. В относительных единицах =1. Знак «+» относится к синхронным машинам, которые к моменту КЗ работали в режиме перевозбуждения, а знак «-» -к работавшим с недовозбуждением.

Сверхпереходная ЭДС асинхронных электродвигателей определяется по формуле

  ,     12

При отсутствии необходимых данных можно воспользоваться средними относительными значениями , указанными в табл.5.1 [1].

Значения сопротивлений генераторов и нагрузок необходимо привести к базисным условиям и к основной ступени напряжения по формулам (1 и 6), заменив в них на , на  соответственно. Значения сопротивлений остальных элементов схемы замещения рассчитываются по формулам подраздела 4.2.

Таблица 5.1.

2) Свернуть схему замещения к простейшему виду (рис.5.1). Найти результирующее сопротивление  и результирующую эквивалентную ЭДС .

Рисунок 5.1

При преобразовании схемы замещения возникает необходимость в определении эквивалентной ЭДС. Если ЭДС источников не равны, то эквивалентная ЭДС для двух параллельных ветвей определяется по формуле:

,

где  - ЭДС первого и второго источников питания,

 - сопротивления от источников до общей точки "А" (рис.5.2).

                                 E1                  Х1

                                 E2                   Х2                                      К                            

                                        EЭКВ     ХЭКВ             А        Х3                                            

                                                                                                К

Рисунок.5.2.

3) Определить начальное действующее значение периодической составляющей тока в точке КЗ в кА по формуле:

,

 где  - базисный ток на ступени КЗ в кА.

4) Вычислить мощность короткого замыкания в МВА по формуле:

,

где  - номинальное напряжение на ступени КЗ в кВ.

Пример №1. Для расчетной схемы представленной на рис.5.3 найти действующее значение периодической составляющей тока K3 в точке “K” для начального момента времени.

Параметры расчетной схемы:

Генератор G:  МВА; =15,75 кВ; =0,190.

Система С:=15 Oм; =230 кВ.

Автотрансформатор АТ: 125 МВА;

=230 кВ.; =121 кВ.; =38,5 кВ

; ;

Трансформатор Т1: 250 МВА; =121 кВ.; =15,75 кВ;

Трансформатор Т2: 16 МВА; =38,5 кВ.; =6,3 кВ;

.

Реактор Р: =10 кВ; =0.3 kA; =4%.

Линия W1:

; ;

Линия W2:

;

где - количество цепей ЛЭП.

Задачу решаем в относительных единицах по формулам приближенного привидения.

Принимаем, что

;

=230 kB; =115 kB;=10,5 kB; =37 kB; =6,3 kB,

где -базисные напряжения на соответствующих ступенях трансформации.

            С              АТ                                                            G

                                                                            P                K

Рисунок 5.3 Расчётная схема

Схема замещения приведена на рис.5.4

                                                                                                  К

                                          Рис.5.4 Схема замещения.

Сворачиваем схему замещения относительно точки короткого замыкания (рис.5.5).

                                                                        К

Рисунок 5.5

Вычисляем результирующее сопротивление и результирующую ЭДС (рис.5.6).

                                                                    К

                                               Рисунок 5.6

Определяем начальное значение периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания в точке ”K”:

5.3 Расчет действующего значения периодической составляющей тока для произвольного момента времени.

В приближенных расчетах периодическую составляющую тока в точке КЗ для произвольного момента времени определяют по одному из двух методов:

1) метод расчетных кривых;

2) метод типовых кривых.

Выбор метода расчета и соответствующих кривых зависит от поставленной задачи, мощности генератора, системы возбуждения и постоянной времени возбуждения.

Расчетные кривые используются для турбогенераторов мощностью до 300 МВТ c АРВ. На рис.5.7 и 5.8 приведены расчетные кривые токов короткого замыкания турбогенераторов средней мощности до 100 МВТ [1]. и 200 – 300 МВТ [8] соответственно.

Типовые кривые используются для турбогенераторов мощностью до 1200 МВТ с системами возбуждения различного типа. На рис. 5.9-5.12 приведены типовые кривые для различных групп турбогенераторов с учетом современной тенденции оснащения генераторов разных типов определенными системами возбуждения [10].

Рисунок 5.7  Расчетные кривые токов к.з. турбогенератора
       средней мощности до 100 МВТ с АРВ, =0,57 с.

Рисунок 5.8.Расчетные кривые токов к.з. типового турбогенератора 200 – 300 МВт с АРВ

а) с постоянной времени возбудителя  Те=00,15с. 

б) с постоянной времени возбудителя Те=0,20,3с.

На рис. 5.9 представлены типовые кривые для турбогенераторов с тиристорной независимой системой возбуждения (СТН) - генераторов типов ТВВ-300-2ЕУЗ, ТВВ-500-2ЕУЗ, ТВВ-800-2ЕУЗ, ТГВ-300-2УЗ, ТГВ-800-2УЗ; при построении кривых приняты кратность предельного напряжения возбуждения = 2,0 и постоянная времени нарастания напряжения возбуждения при форсировке  возбуждения = 0,02 с.

На рис. 5.10 представлены типовые кривые для турбогенераторов с тиристорной системой параллельного самовозбуждения (СТС) - генераторов типов ТВФ-100-2УЗ, ТВФ-110-2ЕУЗ, ТВФ-120-2УЗ, ТВВ-160-2ЕУЗ, ТВВ-167-2УЗ, ТВВ-200-2АУЗ, ТВВ-220-2УЗ, ТВВ-220-2ЕУЗ, ТГВ-200-2УЗ, ТЗВ-220-2ЕУЗ, ТЗВ-320-2ЕУЗ; при построении этих кривых приняты  = 2,5 и = 0,02 с.

На рис. 5.11 представлены типовые кривые для турбогенераторов с диодной независимой (высокочастотной) системой возбуждения генераторов типов ТВФ-63-2ЕУЗ. ТВФ-63-2УЗ, ТВФ-110-2ЕУЗ; при построении кривых приняты = 2,0 и =0,2 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4