Тема 8. Метод типовых кривых

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАСЧЁТА ТОКА

Суть метода состоит в применении специальных кривых, использующих зависимости изменения во времени отношения тока КЗ генератора в произвольный момент времени к начальному при различных удаленностях точки КЗ. Упомянутые кривые справедливы для турбогенераторов мощностью от 12,5 до 800 мВт, гидрогенераторов мощностью до 500 мВт и для всех крупных синхронных компенсаторов. Они включены в Руководящие указания по расчету коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания.

Типовые кривые представляют собой семейство основных кривых

= f (t) при = var

и семейство дополнительных кривых

= f () при= var,

где I _{Г t} - периодическая составляющая тока генератора в произвольный момент времени t (t = 0¸0,5 с); I _Г0 - периодическая составляющая тока генератора в начальный момент КЗ; I _Гном - номинальный ток генератора; I _{к t} - ток в месте КЗ в произвольный момент времени t; I _к0 - ток в месте КЗ в начальный момент времени.

Порядок расчета периодической слагающей тока КЗ в схеме с одним генератором:

1) составляют схему замещения, в которую генератор вводят его ЭДС и сопротивлением ; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) свертывают схему относительно точки КЗ и находят начальное значение тока в месте КЗ I _к0, равное току генератора I _Г0;

3) находят отношение токов = I _Г0(н)*;

4) по основным типовым кривым находят для интересующего момента времени t отношение токов = g _t;

5) находят искомый ток в месте КЗ I _{Г t} = I _{к t} = g _tI _Г0.

В зависимости от способа выполнения расчета начальный относительный ток определяется по различным формулам:

I _Г0(н)* = I _Г0/ I _Гн - при расчете в именованных единицах в случае отсутствия трансформаторной связи между генератором и точкой КЗ;

I _Г0(н)* = I _Г0/ I °_Гн - при расчете в именованных единицах в случае наличия трансформаторной связи между генератором и точкой КЗ,

где I _Гн0 = S _б/Ö3 U _ср.н. - номинальный ток генератора, приведенный к среднему номинальному напряжению той ступени, где возникло КЗ;

I _Г0(н)* = I _Г0(б)* S _б/ S _н - при расчете в относительных единицах при произвольно выбранных базисных условиях.

При удаленных КЗ величина тока I _Г0(н)* составляет 1¸2. По мере приближения точки КЗ к шинам генератора этот ток увеличивается до 6¸8. Если значение тока оказывается дробным числом, то его округляют до ближайшего целого числа.

Следует иметь в виду, что найденный ток КЗ получается выраженным в тех же единицах, что и ток I _Г0. Чтобы получить искомый ток в именованных единицах, необходимо значение тока I _Г0 также выразить в именованных единицах.

Порядок расчета периодической слагающей тока КЗ в схеме с несколькими генераторами, находящимися в одинаковых условиях относительно точки КЗ:

1) составляют схему замещения, в которую генераторы вводят их ЭДС и сопротивлениями ; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) свертывают схему относительно точки КЗ и находят начальные значения токов генераторов I _г01, I _г02,..., I _{г0 i},..., I _{г0 n} (n - количество генераторов);

3) находят отношение токов

I _г01/ I _гн1 = I _г01(н)*;...; I _{г0 i} / I _{гн i} = I _{г0 i (н)*};...; I _{г0 n} / I _{гн n} = I _{г0 n (н)*};

4) по основным типовым кривым находят для интерисующего момента времени t отношение токов

I _{г t 1} / I _г01 = g _{t 1}; I _{г t 2} / I _г02 = g _{t 2};...; I _{г ti} / I _{г0 i} = g _ti;...; I _{г tn} / I _{г0 n} = g _tn;

5) находят искомые токи генераторов

I _{г t 1} = g _{t 1} I _г01; I _{г t 2} = g _{t 2} I _г02;...; I _{г ti} = g _tiI _{г0 i};...; I _{г tn} = g _tn I _{г0 n};

6) находят ток в месте КЗ

I _{к t} = I _{г t 1} + I _{г t 2} +...+ I _{г t i} +...+ I _гtn.

Если в схеме имеется несколько генераторов, находящихся в неодинаковых условиях относительно точки КЗ, а также система неизменного напряжения, то целесообразно все источники разбить на две группы. В одну из них включить источники, электрически близко расположенные к точке КЗ (связанные с точкой КЗ непосредственно или через одну ступень трансформации или у которых ток I _г0(н)* > 1), а в другую - все прочие источники, приняв их в качестве системы неизменного напряжения. Для нахождения тока КЗ используется семейство как основных кривых, так и дополнительных.

Порядок расчета периодической слагающей тока КЗ в схеме с несколькими генераторами, находящимися в разных условиях относительно точки КЗ:

1) составляют схему замещения (рис. 2), в которую генераторы вводят их ЭДС и сопротивлениями Х ² _d; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) свертывают схему относительно точки КЗ с выделением двух групп источников; находят эквивалентное сопротивление ветвей этих групп Х _г, Х _с; результирующие ЭДС Е _å и сопротивление Х _å схемы;

3) определяют начальный ток в месте КЗ I _к0 = Е _å/ Х _å и в ветви генератора I _Г0 = ;

4) находят отношение токов I _Г0/ I _к0 и начальный относительный ток генератора I _Г0(н)*;

5) если отношение I _Г0/ I _к0 < 0,5 то изменением во времени тока в месте КЗ можно пренебречь и принять I _{к t} = I _к0; а если отношение I _г0/ I _к0 > 0,5 то по основным типовым кривым находят для интересующего момента времени t отношение I _{Г t} / I _Г0 = g _t;

6)

E_q X _г Х _к I _г К   E _с X _с I _с I _к Рис. 2. Схема трехлучевой звезды

по дополнительным кривым при известных величинах I _Г0/ I _к0 и g _t находят отношение I _{к t} / I _к0 = b _t и определяют искомый ток I _{к t} = b _tI _к0.

Для самостоятельного изучения - тема: Расчет для выбора выключателей по отключающей способности

Дата добавления: 2014-01-07