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:

а для синхронных компенсаторов по формуле

где напряжение на выводах генератора, его ток и угол сдвига между ними в исходном режиме. В относительных единицах . 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

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

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.

Наименование элемента
Гидрогенератор с демпферной обмоткой	1,13	0,2
Гидрогенератор без демпферной обмотки	1,18	0,27
Турбогенератор мощностью до 100 МВт	1,08	0,125
Турбогенератор мощностью 100-500 МВт	1,13	0,2
Синхронный компенсатор	1,2	0,2
Синхронный двигатель	1,1	0,2
Асинхронный двигатель	0,9	0,2
Обобщенная нагрузка	0,85	0,35

 

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

E₁ Х₁

E₂ Х₂ К

E_ЭКВ Х_ЭКВ А Х₃К

Рисунок.5.2.

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

 

4) Вычислить мощность короткого замыкания в МВА по формуле:

где номинальное напряжение на ступени КЗ в кВ.

Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ для установившегося режима ( ).

При установившемся КЗ генератор, имеющий регулятор возбуждения, в зависимости от его удаленности от точки КЗ может работать в двух режимах:

1) режим предельного возбуждения,

2) режим нормального напряжения.

Ниже приведены соотношения, которыми характеризуются режимы работы генератора с АРВ.

Режим предельного возбуждения	Режим номинального напряжения

где критическое сопротивление и критический ток,

ток возбуждения и предельный ток возбуждения,

предельная ЭДС,

ток КЗ,

сопротивление внешней цепи КЗ.

Порядок расчета.

1. Проанализировав участие каждого СГ в подпитке точки КЗ, задать режимы их работы.

2. Составить схему замещения, в которой генераторы учитываются параметрами, в соответствии с заданными режимами работы:

для режима предельного возбуждения,

для режима нормального напряжения,

Относительное значение предельной ЭДС принимается равной предельному току возбуждения .

Обобщенная нагрузка вводится сопротивлением и ЭДС .

Сопротивления генераторов и нагрузки приводятся к базисным условиям и основной ступени по формулам (1 и 6).

3.Свернуть схему замещения к простейшему виду и определить .

4.Вычислить установившееся значение периодической составляющей тока КЗ в относительных единицах

5.Разворачивая схему замещения, определить токи в генераторных ветвях схемы.

6. Вычислить критические токи от каждого генератора:

где.

7. Сравнивая критические токи с вычисленными токами в генераторных ветвях, проверить выбранные режимы работы генераторов. Если режим работы некоторых генераторов выбран неправильно, то перезадать режим их работы и расчет повторить.

8.Если режимы работы всех генераторов выбраны правильно, то определить установившийся ток КЗ в кА: