6.4. Учёт синхронной двигательной нагрузки в начальный момент кз
Влияние
синхронных двигателей в значительной
мере определяется их возбуждением. Если
синхронный двигатель работает в режиме
перевозбуждения, то ЭДС двигателя
больше остаточного напряжения на шинах
в месте подключения
и он подпитывает точку КЗ. Если же
синхронный двигатель работает в режиме
перевозбуждения, то возможен режим,
когда
.
В этом случае двигатель будет потреблять
ток из сети.
При определении токов в начальный момент КЗ, если отсутствуют сверхпереходные параметры синхронного двигателя, можно использовать средние значения
.
Для синхронного компенсатора
.
В
практических расчётах начального
сверхпереходного тока КЗ учитывают
отдельно лишь крупные двигатели,
расположенные вблизи точки КЗ, остальная
нагрузка учитывается как обобщённая с
параметрами
и
,
считая их выраженными в относительных
номинальных единицах при полной рабочей
мощности в мВА нагрузки и среднем
номинальном напряжении в кВ той ступени,
где она подключена.
Ударный ток в месте КЗ при отдельном учёте двигателей и обобщённой нагрузки:
,
где
,
,
– значения начального сверхпереходного
тока от генераторов, двигателей,
обобщённой нагрузки;
– ударный коэффициент для двигателей.
При определении токов в распределительных кабельных сетях целесообразно учитывать активное сопротивление кабелей. Вследствие этого апериодическая составляющая тока переходного процесса затухает более интенсивно и ударный коэффициент определяется по кривой.
6.5. Учёт системы при расчётах токов кз
Электрическая
система характеризуется параметрами:
мощностью КЗ
,
МВА и реактивным
сопротивлением
.
Параметры, которыми система вводится
в расчёт, зависят от её мощности и
удалённости от места КЗ. Если её мощность
велика по сравнению с другими генераторами,
вводимыми в расчёт, то система вводится
в расчёт источником ЭДС бесконечной
мощности:
,
,
,
.
Если
КЗ рассматривается вблизи от шин системы
или её мощность соизмерима с мощностями
других генераторов, вводимых в расчётную
схему, то система вводится в расчёт
источником ЭДС конечной мощности:
,
.
Сопротивление
системы
в этом случае определяется по её току
КЗ
:
,
Ом.
Иногда
вместо
задана
мощность КЗ равная
,
МВА, то в этом случае
,
Ом.
Таблица 6.1
Примерные значения параметров синхронных машин
Наименование |
Турбогенераторы (двухполюсные) |
Генераторы и двигатели явнополюсные с демпферными обмотками |
Генераторы и двигатели явнополюсные без демпферных обмоток |
Синхронные компенсаторы |
Е” Xd” Xd’ Xq” X2 X0 |
1,08 0,21(0,13…0,35) 0,32(0,236…0,421) 0,22(0,192…0,286) 0,26(0,18…0,349) 0,11(0,077…0,16) |
1,13 0,24(0,13…0,35) 0,37(0,2…0,5) 0,75(0,4…1,0) 0,24(0,13…0,35) 0,02…0,2 |
1,18 0,35(0,2…0,45) 0,35(0,2…0,45) 0,75(0,4…1,0) 0,55(0,3…0,7) 0,04…0,25 |
1,2 0,25(0,18…0,38) 0,4(0,25…0,4) 1,25(0,7…1,5) 0,24 0,24(0,02…0,15) |
Примечание. Xd”, X’d, Xq”, X2, X0 – реактивности в относительных единицах.
Пример 6.1
Определить сверхпереходный и ударный ток трёхфазного КЗ в точке К.
G
LR
К(3) К(3)
Р=100 МВт ХР=4 %
cos=0,85 IН=1000 А
Хd”*=0,12 UН=10,5 кВ
1.
Базисные условия: SБ=100
МВА, UБ=10,5
кВ,
.
2. Сверхпереходная ЭДС:
.
3. Сопротивление элементов схемы замещения:
;
;
.
4. Сверхпереходный ток:
;
5. Ударный ток:
Пример 6.2
Определить сверхпереходный и ударный ток трёхфазного КЗ в точке К.
G
10,5 Т1 115 W(50км) Т2 10,5
ОН
К(3)
Р = 100 кВт S = 63 МВА S = 63 МВА Sн = 20 МВА
cos = 0,85 UК =10,5 % UК =10,5 %
Xd”* = 0,14
1. Базисные условия:
,
,
.
2. Схема замещения и её параметры:
Е”Г
Е”Н
;
;
;
;
;
.
3. Сверхпереходная ЭДС генератора:
.
4. Сверхпереходный и ударный ток от генератора:
;
;
.
5. Сверхпереходный и ударный токи от нагрузки:
;
;
.
6. Сверхпереходный и ударный ток в точке КЗ:
Пример 6.3
Определить сверхпереходный и ударный ток трёхфазного КЗ в точке К
С
115 Т1 10.5 W
(3км) К(3)
SС
=
ТРДЦН – 63 МВА q
= (3
300)
мм2
XС” = 0 UК = 10,8 %
1. Базисные условия:
,
,
.
2. Схема замещения и её параметры:
Е”С
К(3)
;
;
;
;
;
.
3. Периодическая составляющая тока КЗ
.
Для
системы бесконечной мощности
.
4. Ударный ток:
,
,
.