4.4.2. Применение принципа наложения (2-й способ расчета)

Этот способ сводится к условному представлению действительно­го режима КЗ в виде двух режимов: предшествующего нагрузочного и последующего аварийного. Расчет базируется на приложении в месте КЗ двух взаимно противоположных напряжений , равных напряже­нию предшествующего

Рис.9. Исходная схема (1), схема замещения (2), эквивалентная схема замещения (3) при расчете по заданным ЭДС источников. Схемы замещения

При расчете методом наложения (4 – 6)

режима в месте КЗ (рис. 9.4). Режим короткого замыкания при этом не изменяется. ЭДС генераторов и других ис­точников в сочетании с напряжением в точке К обеспе­чивают условия предшествующего нагрузочного режима (рис. 9.5). Приложенное в точке К напряжение обеспечивает условия аварийного режима (рис. 9.6).

Действительные токи и напряжения в месте КЗ и на других участ­ках схемы получаются суммированием параметров обоих режимов.

Поскольку в качестве расчетного принимается случай, когда пред­шествующий ток в аварийной цепи (на схеме рис. 9.1 ток через транс­форматор) отсутствует ( = 0), ток в месте КЗ равен аварийно­му току:

. (4-19)

Применение принципа наложения особенно эффективно для упрощенных расчетов токов КЗ в случае, когда токи предшествующего нагрузочного режима примерно известны или хотя бы могут быть грубо оценены для элементов схемы, для которых требуется знание распределения тока КЗ в схеме, а также, когда требуется знание только величин, характеризующих собственно аварийный режим. В частности, применение принципа наложения имеет преимущество в срав­нении с расчетом по заданным ЭДС для определения токов и напряже­ний обратной и нулевой последовательности при несимметричных КЗ, так как в этом случае рассчитываются только аварийные составляющие.

Поскольку напряжения на шинах отдельных подстанций в нагру­зочном режиме, как правило, мало отличаются от номинального на­пряжения, то в первом приближении оно может быть принято в каче­стве расчетного в упрощенных расчетах, когда действительные нап­ряжения шин в предшествующем нагрузочном режиме неизвестны.

Пуск двигателя можно рассматривать как возникновение коротко­го замыкания за его сверхпереходным индуктивным сопротивлением и для определения пускового тока, использовать приведенные выше способы расчета начального сверхпереходного тока.

Поведение нагрузки в начальный момент переходного процесса за­висит от величины остаточного напряжения в точке ее присоединения. При выполнении практических расчетов периодической составляющей тока в месте короткого замыкания и ближайших к нему ветвях обычно учитывают только те комплексные нагрузки и отдельные двигатели, ко­торые непосредственно связаны с точкой короткого замыкания или на­ходятся в зоне малой электрической удаленности от нее.

4.4.3. Расчет ударного тока кз

При практическом расчете максимального мгновенного значения полного тока КЗ или ударного тока учитывают затухание лишь апе­риодической составляющей тока, считая, что амплитуда периодической составляющей тока от начального момента КЗ до момента, когда ток оказывается ударным (приблизительно полпериода), остается неизменной, равной амплитуде этой составляющей в начальный момент КЗ.

Ударный ток, определяемый для наиболее тяжелых условий: отсут­ствия предшествующего тока в аварийной цепи и возникновения корот­кого замыкания в момент, когда напряжение источника проходит через нуль, следует рассчитывать по формуле

, (4–20)

где к_у ― ударный коэффициент тока КЗ, определяемый по формуле (1-6) при отношении х _эк / r_эк > 5 или по формуле (1-7) при х _эк / r_эк ≤ 5 .

При учете асинхронных двигателей в качестве дополнительных источников подпитки точки КЗ нужно иметь в виду, что затухание периодической и апериодической составляющих посылаемого ими тока происходит примерно с одинаковыми постоянными времени. Одновременное затухание обеих составляющих тока учитывают в величине ударного коэффициента, рассчитываемого в отличии от (1-6) по формуле

,

где Т_р ― расчетная постоянная времени затухания периодической составляющей тока статора, с;

Т_а ― постоянная времени затухания апериодической составляющей тока статора, с.

У синхронных двигателей величина ударного коэффициента примерно такая же, что и у синхронных генераторов равновеликой мощности.

Оглавление

Введение 4

1. Переходный процесс в простейших трехфазных цепях. 8

1.1 Трехфазное короткое замыкание в неразветвленной

цепи 8

1.2. Определение эквивалентной постоянной времени 14

2. Система относительных единиц. Составление схем заме­щения 15

1. Система относительных единиц 15

2. Составление схем замещения приведением параметров

всех элементов к одной ступени напряжения 18

3. Установившийся режим трехфазного короткого замыкания....... 26

1. Основные характеристики и параметры синхронной маши­ны 26

1. Упрощенный учет нагрузок 32

2. Влияние автоматического регулирования возбуждения.... 3 2

2. Расчет установившихся токов короткого замыкания при наличии АРВ в схеме с несколькими генераторами 34

4. Начальный момент внезапного нарушения режима 35

1. Переходные ЭДС и индуктивное сопротивление синхронной машины 35

2. Сверхпереходные ЭДС и реактивности синхронной машины. 40

3. Характеристики двигателей и обобщенной нагрузки в начальный момент короткого замыкания 44

4. Практический расчет начального сверхпереходного и ударного токов трехфазного короткого замыкания 46