Практический расчет трехфазного КЗ

При практических расчетах коротких замыканий принимают.

При этом СМ вводится в схему замещения ЭДС E'', приложенной за сопротивлением .

Значение найдем из упрощенной векторной диаграммы:

.

При отсутствии данных для СМ принимают:

для турбогенератора мощностью до 100 МВт = 1,08, =0,125;

при мощности 100−500 МВт = 1,13, =0,2;

для синхронного компенсатора =1,2, =0,2;

для синхронный двигателя =1,1, =0,2.

Асинхронный двигатель в начале переходного процесса можно рассматривать как недовозбужденный синхронный двигатель. Сверхпереходная реактивность асинронного двигателя представляет собой реактивность короткого замыкания (при полностью заторможенном двигателе) и определяется в относительных номинальных единицах:

.

I_п — кратность пускового тока АД. Относительное значение ЭДС двигателя:

.

При отсутствии данных принимают .

В наальный момент переходного процесса для обобщенной нагрузки, если состав ее неизвестен, принимается Эти значения отнесены к полной мощности нагрузки и среднему номинальному напряжению в месте ее присоединения.

В практических расчётах отдельно учитываются источники, непосредственно соединенные с местом короткого замыкания. Удаленные источники объединяются в эквивалентный источник, который называют системой. В систему можно объединять источники, для которых отношение практически — источники, отделенные от места замыкания двумя или более ступенями трансформации.

Для расчета начального значения сверхпереходного тока исходная схема замещения преобразуется к эквивалентной результирующей схеме замещения, содержащей результирующую ЭДС (E), результирующее сопротивление (x) и точку КЗ:

.

где I_б — базисный ток той ступени напряжения сети, на которой находится расчетная точка КЗ.

Апериодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени определяют по формуле:

.

где Т_a — постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ;

.

где х_эк — результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения при исключении из нее всех активных сопротивлений;

R_эк — результирующее эквивалентное сопротивление схемы замещения при исключении из нее всех индуктивных сопротивлений;

В радиальной схеме при приближенных расчетах апериодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени ее можно определять, как сумму апериодических составляющих токов от отдельных частей схемы, полагая, что каждая из этих составляющих изменяется во времени с соответствующей эквивалентной постоянной времени, т. е.

(4.5).

где m — число независимых частей схемы;

Ударный ток определяется по формуле:

где K_уд — ударный коэффициент.

В тех случаях, когда Х_эк/R_эк 5, ударный коэффициент допустимо определять по формуле:

.

В радиальной схеме ударный ток допустимо принимать равным сумме ударных токов от соответствующих частей схемы, т. е.:

.

где I_п 0i — начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от i-й части схемы;

K_удi — ударный коэффициент тока КЗ от i-й части схемы.

При приближенных расчетах токов КЗ для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных генераторов в произвольный момент времени следует применять метод типовых кривых. Он основан на использовании кривых изменения во времени отношения действующих значений периодической составляющей тока КЗ от генератора в произвольный и начальный моменты времени, т. е.

_t = I_пt/I_по = f (t),

построенных для разных удаленностей точки КЗ (рис. 4.1). При этом электрическая удаленность точки КЗ от синхронной машины характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока генератора в начальный момент КЗ к его номинальному току, т. е.

(3.12).

где — начальное значение периодической составляющей тока КЗ от машины в относительных единицах при выбранных базисных условиях;

S_б — базисная мощность, МВА;

S_ном — номинальная мощность синхронной машины, МВА.

Рис. Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от синхронного генератора

Порядок расчета в радиальной схеме:

1) определить действующее значение периодической составляющей тока генератора в начальный момент КЗ;

2) определить значение величины, характеризующей электрическую удаленность расчетной точки КЗ от синхронной машины;

• 3) по найденному значению выбрать необходимую кривую (при этом допустима линейная экстраполяция в области смежных кривых);
• 4) по выбранной кривой для заданного момента времени определить коэффициент _t;
• 5) определить искомое значение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины в заданный момент времени:

.

где I_б — базисный ток той ступени напряжения сети, на которой находится расчетная точка КЗ.