2.4. Розрахунок аперіодичної складової струму короткого замикання

О

27

скільки точка КЗ К – 2 поділяє розрахункову схему на три незалежні одна від одної частини, то аперіодична складова у точці КЗ у заданий момент часу визначається як сума аперіодичних складових струмів від окремих частин схеми, вважаючи, що кожна з цих складових змінюється у часі з відповідною еквівалентною сталою часу, тобто

i_at = i_{at C} + i_{аt СД(АД)}+ i_{аt нав}=

.

З цього виразу випливає, що найбільше значення аперіодичної складової струму КЗ дорівнює сумі амплітуд періодичних складових в початковий момент КЗ. Порядок визначення сталих часу загасання аперіодичних складових струму КЗ від системи та узагальненого навантаження визначений у підрозділі 2.2, а сталі часу загасання аперіодичних складових струму КЗ від двигунів T_aСД(АД) задані у вихідних даних курсової роботи.

2.5. Розрахунки початкових діючих значень періодичних складових струмів при несиметричних кз

Оскільки струми при несиметричних КЗ розраховуються методом симетричних складових, спочатку складають схеми заміщення: прямої, зворотної й нульової послідовностей [1; 8, підрозд. 2.8].

Схема прямої послідовності має той же вигляд, що і при розрахунку трифазних КЗ (слід використати схему заміщення, складену для розрахунку струму трифазного КЗ у точці К-1 у відносних одиницях). Для спрощення розрахунки періодичної складової струму при несиметричних КЗ виконати без урахування активних опорів елементів схем різних послідовностей, оскільки при КЗ в основних колах електроенергетичних систем результуючий еквівалентний індуктивний опір схем заміщення відносно точки КЗ значно перевищує результуючий активний опір.

Схема зворотної послідовності відрізняється від схеми прямої послідовності тільки тим, що в ній ЕРС усіх джерел дорівнюють нулю, а опори генераторів ТЕЦ, синхронних двигунів та узагальненого навантаження ― опорам зворотної послідовності. Для синхронних двигунів індуктивний опір зворотної послідовності має дорівнювати x₂=1,22 x”_d, а для узагальненого навантаження згідно з [1] x_*2(н)= 0,35, індуктивні опори зворотної послідовності асинхронних двигунів дорівнюють опорам прямої послідовності, що використовуються для розрахунків початкового надперехідного струму КЗ. Усі опори необхідно привести до єдиних базисних умов.

С

28

хема нульової послідовності визначається з’єднанням обмоток трансформаторів і автотрансформаторів системи електропостачання [1; 8, підрозд. 2.5 і 2.8]. Циркуляція струмів нульової послідовності можлива тільки у разі, коли обмотка трансформатора, що обернена у сторону точки КЗ, з’єднана у зірку із заземленою нейтраллю. Треба враховувати, що індуктивні опори нульової послідовності великого числа елементів системи значно відрізняються від опорів прямої послідовності. Для повітряних ліній, що виконані зі сталевими заземленими тросами, відношення індуктивних опорів нульової і прямої послідовностей x₀ / x₁ дорівнює 3.

На схемах обов’язково слід вказати початки й кінці схем відповідних послідовностей.

Далі визначаються результуючі опори для кожної схеми між її початком і кінцем, а для схеми прямої послідовності також результуючі ЕРС щодо точки КЗ, при цьому використовуються результати перетворення схем заміщення для розрахунку струму трифазного КЗ у точці К-1. У схему нульової послідовності трансформатор Т6 ГПП обов’язково має бути уведений своїм опором, який дорівнює опору в схемі прямої послідовності (в уточнених розрахунках трохи меншим опором [8] ).

Схеми окремих послідовностей з’єднують у комплексну схему [1; 8, розд. 3], знаходять струм прямої послідовності фази А, напруги усіх послідовностей та повні струми у точці КЗ. Розгортаючи схеми різних послідовностей, знаходять як симетричні складові, так і повні значення струмів і напруг у всіх елементах схеми. Струми прямої і зворотної послідовностей фази А через трансформатор Т6 при двофазному короткому замиканні в точці К-2 можна знайти, визначивши спочатку напругу прямої послідовності в точці КЗ ― U_КА1 згідно з виразом (3.8) [8].

При побудові векторних діаграм вибирають необхідні масштаби для відносних значень струмів і напруг, потім геометричним додаванням векторів різних послідовностей фаз А, В, С визначаються відносні значення фазних струмів та фазних і лінійних напруг у заданих елементах схеми [8, (1.1)]. Порядок побудови векторних діаграм наведений у [8, підрозд. 3.1, 3.2]. Фазні й лінійні напруги в іменованих одиницях можна отримати із графічно побудованих в масштабі векторних діаграм напруг шляхом множення знайдених відносних значень напруг на базисну фазну напругу U_бф = U_б/√3.

З

29

найдений у точці К-2 струм двофазного КЗ слід порівняти із струмом, одержаним за формулою .