3. Определение расчётных реактивностей
При использовании расчётных кривых необходимо предварительно найти расчётную реактивность схемы прямой последовательности. При этом надо учесть, что согласно правилу эквивалентности, точка короткого замыкания в схеме прямой последовательности переносится на дополнительную реактивность xD(n), значения которого зависят от вида короткого замыкания.
При расчёте с учётом индивидуального изменения токов реактивность выделяемой генерирующей ветви при любом несимметричном коротком замыкании определяется как:
где x1Σ – результирующее сопротивление схемы прямой последовательности:
Находим дополнительную реактивность для данного вида короткого замыкания по таблице 3.1[3]:
Определяем коэффициенты распределения для прямой последовательности:
Определяем расчётные реактивности:
4. Определение периодической слагающей тока в месте короткого замыкания
После определения расчётных реактивностей выбираем соответствующие расчётные кривые, по которым находим для заданных моментов времени t относительную величину тока прямой последовательности
Расчётные кривые построены по типовым параметрам генераторов, поэтому нужно выбирать кривые, соответствующие типу оборудования рассматриваемой электрической станции.
Находим для момента времени t=0,2 с относительные величины токов прямой последовательности. К
и прибавили 0,07, так как обмотки демпферные. ( для и ) ; ( для и ) ; ( для и ) ;Определяем номинальные токи ветвей, приведенных к напряжению ступени, где рассматривается к.з.:
Величина периодической слагающей тока прямой последовательности в месте короткого замыкания определяется следующим образом:
5. Построение векторных диаграмм токов и напряжений в месте короткого замыкания
Найденная величина периодической слагающей тока прямой последовательности определит длину вектора
. Положение векторов и может быть определено с помощью комплексного оператора :Используя найденное значение тока прямой последовательности, необходимо рассчитать токи обратной
и нулевой последовательностей. Для различных видов к.з. эти токи определяются из соотношений, данных в таблице 3.2[3]:Определяем фазные токи согласно соотношениям:
Кроме того, для заданного вида короткого замыкания рассчитываются значения токов аварийных фаз(фазы). При этом используем:
где m(1,1)- коэффициент, определяющий отношение тока аварийной фазы к току прямой последовательности. Значение данного коэффициента приведено в таблице 3.1[3]:
Для построения векторной диаграммы напряжений в месте к.з. должны быть предварительно определены напряжения прямой, обратной и нулевой последовательностей. Эти составляющие вычисляются, согласно соотношениям, данным в таблице 3.2[3]. Для определения этих напряжений в именованных единицах необходимо их умножить на базисное сопротивление Zб:
Определяем фазные напряжения:
Построение векторной диаграммы токов в месте к.з.:
Построение векторной диаграммы напряжений в месте к.з.:
6. Построение векторных диаграмм токов и напряжений на зажимах генератора
Векторные диаграммы токов и напряжений строятся для генератора, ближайшего к месту к.з. При этом предварительно необходимо выполнить распределение токов и напряжений в схемах каждой последовательности. Распределение токов и напряжений каждой последовательности находят в схеме одноимённой последовательности, руководствуясь известными правилами и законами распределения токов и напряжений в линейных электрических цепях, поскольку рассматриваемые трёхфазные схемы предполагаются выполненными симметрично.
Так как схемы обратной и нулевой последовательностей являются пассивными и их элементы остаются неизменными в течение всего переходного процесса, при распределении токов целесообразно пользоваться коэффициентами распределения.
Ближайший генератор к месту короткого замыкания – генератор Г3.
Зная результирующую реактивность обратной последовательности
, находим коэффициенты распределения для выделенной ветви: ;Зная составляющие тока в месте к.з. и коэффициенты распределения, могут быть рассчитаны составляющие тока обратной последовательности в ветви 3:
Ток прямой последовательности в ветви 3 определяется через расчётные кривые:
Определяем токи прямой и обратной последовательности для фаз B и С:
При определении составляющих напряжения на зажимах генератора необходимо рассчитать падение напряжения на участке от точки к.з. до генератора, а именно:
где
Определяем напряжение на шинах генератора, приведенное к высокой стороне трансформатора:
Определяем напряжения прямой и обратной последовательности для фаз В и С:
При определении трансформированных фазных величин нужно иметь в виду, что токи и напряжения при переходе через трансформатор изменяются не только по величине, но и по фазе в зависимости от соединения его обмоток.
Определяем токи и напряжения фаз А,В и С при прохождении через T5:
Построение векторной диаграммы токов на зажимах генератора:
Рисунок 16- Векторная токов на зажимах генератора.
Определяем фазные напряжения на зажимах генератора Г3:
Построение векторной диаграммы напряжений на зажимах генератора: