Расчёт токов короткого замыкания (стр. 2 из 7)

Примечание:

Индексы, использованные в предыдущих формулах, означают:

" – значение, приведенное к основной ступени напряжения (ступени КЗ) и к базисным условиям,

"* " - относительное значение,

" – значение, приведенное к номинальным условиям.

В дальнейших расчетах индексы можно не указывать.

При расчетах необходимо приводить формулы в общем виде с последующей подстановкой в них численных значений и указанием полученного результата и размерности. Расчеты выполнять с точностью до второго десятичного знака для значений >1, или до третьего знака для значений <1.

5 РАСЧЕТ ТОКОВ И НАПРЯЖЕНИЙ СИММЕТРИЧНОГО КЗ

5.1 Основные допущения

При расчетах токов короткого замыкания допускается:

1) не учитывать сдвиг по фазе ЭДС различных синхронных машин и изменение их частоты вращения, если продолжительность КЗ не превышает 0.5 с;

2) не учитывать межсистемные связи, выполненные с помощью электропередачи (вставки) постоянного тока;

3) не учитывать поперечную емкость воздушных линий электропередачи напряжением 110-220 кВ, если их длина не превышает 200 км, и напряжением 330-500 кВ, если их длина не превышает 150 км;

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 затуханиеапериодической 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

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).

E₁Х₁

E₂ Х₂ К

E_ЭКВ Х_ЭКВА Х₃

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:

;