Перейти к содержанию

Главное меню:

Территория электротехнической информации WEBSOR

Найти

Метод расчетных кривых

Электроснабжение > Короткие замыкания в электрических системах

Метод расчетных кривых
Определение периодической составляющей тока в месте к. з. для произвольного момента времени t при относительно небольшой электрической удаленности точки к. з. (когда приближенный расчет дает значительные погрешности) может быть выполнено при помощи расчетных кривых. На рис. 38-12 и 38-13 представлены такие кривые для типовых турбогенераторов номинальной мощностью до 150 МВт и гидрогенераторов номинальной мощностью до 50 МВт включительно. Для обоих типов генераторов принята машинная система возбуждения с автоматическим регулированием возбуждения и релейной форсировкой.
Примечания:
1. Расчетная реактивность
и периодическая слагающая тока прямой последовательности на кривых выражены в относительных единицах при номинальной мощности источника.
2. Кривые построены применительно к простейшей схеме рис. 38-14 в предположении, что до к. з. генератор работал с номинальной нагрузкой.
Нагрузка учтена относительным полным сопротивлением
, неизменным в процессе к. з.
Расчетное сопротивление определено как
, где - сопротивление аварийной ветви - характеризует удаленность короткого замыкания.
3. Расчетные кривые построены до
, так как при периодическую составляющую тока к. з. можно считать неизменной в течение всего процесса к. з.
4. При построении кривых рис. 38-12 и 38-13 принято, что под действием АРВ напряжение на кольцах ротора возрастает по экспоненциальному закону с постоянной времени
с; постоянная времени цепи возбуждения для турбогенератора с; для гидрогенераторов с.
Метод расчетных кривых применяют при проверке аппаратов и проводников по условиям к. з., выборе уставок простейших релейных защит и решении ряда других практических задач.

Рис. 38-12. Расчетные кривые для типового турбогенератора с АРВ.

Рис. 38-13. Расчетные кривые для типового гидрогенератора с АРВ.

Применение кривых
Определение тока в схеме с несколькими источниками производят путем замены всех генераторов одним эквивалентным (расчет по общему изменению) или определяют отдельно составляющие тока от различных по типу и удаленности групп генераторов (расчет по индивидуальному изменению).

Расчет по общему изменению
1. Для заданной расчетной схемы составляют схему замещения, в которую генераторы вводят своими сверхпереходными сопротивлениями ; нагрузки в схему не вводят. Все сопротивления выражают в относительных единицах при выбранных базисных условиях.
2. Схему замещения преобразуют до простейшей (при этом начала ветвей источников питания рассматривают как эквипотенциальные точки) и определяют результирующее сопротивление схемы относительно точки к. з.
3. Определяют расчетное сопротивление при суммарной номинальной мощности источников питания:



4. Для
по соответствующим расчетным кривым находят значения .
Если
, то (см. упрощенный расчет)


Рис. 38-14. Схема, принятая при построении расчетных кривых.

5. Определяют искомую величину периодической составляющей тока для заданных моментов времени:



где



- суммарный номинальный ток источников, приведенный к напряжению
ступени, где рассматривается к. з. Так как , то



а при



Расчет по индивидуальному изменению
Если источники питания находятся в резко отличающихся условиях по отношению к точке к. з. или схема содержит мощные генераторы разных типов, то определение периодической составляющей тока рекомендуется производить с учетом индивидуального изменения тока отдельных источников (или групп их). При этом следует руководствоваться следующим:
1. Источники, непосредственно связанные с точкой к. з., должны учитываться отдельно от остальных источников.
2. В одну группу следует объединить однотипные источники, находящиеся примерно в одинаковых условиях; обычно достаточно выделения двух-трех групп.

3. Расчетное сопротивление для каждой отдельно учитываемой группы источников М



где - суммарная номинальная мощность источников данной группы М; См - коэффициент распределения, равный доле участия данной группы источников М в общем токе к. з., принятом условно за единицу.
Например, в схеме с двумя группами источников (рис. 38-15) коэффициенты распределения будут равны:



где - эквивалентное сопротивление.

Рис. 38-15. К определению коэффициента распределения.

4. Для каждой группы источников по расчетным кривым находят значения .
При




5. Периодическая слагающая тока в месте к. з.



где



- номинальные токи отдельных групп, приведенные к напряжению
ступени, где рассматривается к. з.
6. Если, помимо генераторов, в схеме имеется источник неограниченной мощности - система С, то ее необходимо выделить в отдельную генерирующую ветвь. Взаимное сопротивление системы относительно точки к. з.



где Сс - коэффициент распределения для ветви связи с системой С.
Периодическая составляющая тока к. з. от системы



Пример 1. При трехфазном к.з. в точке К схемы, приведенной на рис. 38-16, а, вычислить ток в месте повреждения через 0,2 с после начала к. з.

Решение. На рис. 38-16, б показана схема замещения, где реактивности всех элементов выражены в относительных единицах при .
Подсчет сопротивлений схемы замещения:



При к. з. в точке К ток от генератора Г-2 следует определить отдельно, а для генератора Г-1 и системы С расчет токов следует провести по индивидуальному изменению.
Коэффициенты распределения для ветвей генератора Г-1 и системы С будут равны:



где


Расчетное сопротивление для ветви Г-1



где
.
Номинальный ток Г-1 на ступени к. з.



Для генератора Г-2



По расчетным кривым для турбогенераторов с АРВ (см. рис. 38-12) найдены токи от генераторов:
от генератора Г-1

от генератора Г-2

Для системы С (источник неограниченной мощности)



Ток в месте к. з.





Рис. 38-16. Схемы к примеру 1.

Смотри ещё по разделу на websor:
Общие указания к выполнению расчетов токов корткого замыкания

Трехфазное короткое замыкание

Несимметричные короткие замыкания

Короткое замыкание с одновременным разрывом фазы

Определение токов короткого замыкания для выбора выключателей
Токи короткого замыкания от электродвигателей


Основы | Электромашины | Оборудование | Нормы | Подстанция | Электроснабжение | Освещение | Воздушная линия | Карта сайта


Назад к содержанию | Назад к главному меню