Соотношения, характеризующие режимы генераторов с арв

Режим предельного возбуждения	Режим нормального напряжения

7.5. Расчёт установившегося режима в сложных схемах

В схеме с несколькими генераторами, ток от которых протекает по общим для них ветвям, понятие внешней реактивности х_*вн для каждого генератора с АРВУ в отдельности теряет смысл. Поэтому здесь нельзя однозначно определить возможный режим работы каждого генератора относительно точки КЗ.

В этих случаях расчёт ведётся путем последовательного приближения, задаваясь для каждого генератора, в зависимости от его удаленности от точки КЗ, режимом предельного возбуждения или режимом нормального напряжения. В первом случае генератор вводится в схему с замещением параметрами Е_qпр и х_d, во втором – Е = 1 и х_d = 0. Затем производится расчёт установившегося режима.

После этого делается проверка выбранных режимов, которая заключается в сопоставлении найденных для этих генераторов токов с их критическими токами. Для режима предельного возбуждения должно быть I_r>I_кр, а для режима нормального напряжения – I_r<I_кр.

Если в результате проверки оказалось, что режимы некоторых генераторов выбраны не верно, то после их корректировки нужно сделать повторный расчёт с последующей проверкой, и так до тех пор, пока для каждого из генераторов полученные в результате расчётов и принятые режимы не совпадут.

Пример 7.1

Определить величину установившегося тока при трёхфазном КЗ в точке К₂ (рис. 7.3). Произвести расчёт аналитически для двух случаев: генераторы в схеме без АРВ; генераторы снабжены АРВ.

Рис. 7.3. Расчетная схема к примеру 7.1

Параметры элементов:

Генераторы: турбо (ТГ), гидро (ГГ)

Трансформаторы:

Линии электропередач:

Реактор:

Решение

Выполним расчёт в ОЕ.

Определим ЭДС и сопротивление нагрузки:

Рис. 7.4. Схема замещения для расчёта сверхпереходного режима к примеру 7.3

а) генераторы в схеме без АРВ.

Составим схему замещения для расчёта установившегося режима (рис. 7 .4) и определим параметры элементов схемы.

Пусть в системе (рис. 7.3) все генераторы до КЗ в точке К₂ работали с номинальными параметрами. В этом случае для расчёта установившегося режима КЗ генераторы будут введены в схему замещения со следующими значениями ЭДС и сопротивлений:

Используя методы преобразования схем, получим результирующую схему рис. 7.5

Рис. 7.5. Результирующая схема замещения

По результирующим Е₈ и х₂₄ относительно места повреждения определяем относительное значение установившегося тока трёхфазного КЗ:

Для получения значения тока в кА необходимо полученный результат умножить на базисный ток

б) генераторы в схеме снабжены АРВ.

Для предварительного задания режимов работы генераторов определим внешние и критические реактивности, приведённые к базисным условиям, а также критические токи для каждого из них.

Для генераторов G₁ и G₂ при КЗ в точке К₂ (рис. 7.3):

Чтобы определить х_*вн для генераторов G₃ и G₄, правую часть схемы (рис. 7.6) относительно точки К₂ преобразуем к виду, представленному на рис. 7.3.

Рис. 7.6. Схема замещения к определению внешних реактивностей G₃ и G₄

Для генератора G₃:

Для генератора G₄:

Так как х_*вн < х_*кр для всех генераторов, то будем считать, что они работают в режиме предельного возбуждения. Примем предельные значения тока возбуждения тока для G₁ и G₂ равным 3, а для G₃ и G₄ – равным 4. В этом случае генераторы вводятся в схему замещения следующими параметрами:

Схема замещения после преобразований примет вид рис. 7.7.

Предположим, что генераторы G₁ и G₂ работают в режиме нормального напряжения. Тогда их суммарный ток

и каждого генератора в отдельности, соответственно,

Рис. 7.7. Схема замещения для генераторов, работающих в режиме предельного возбуждения

Аналогичным образом предположим, что генераторы G₃ и G₄ работают в режиме нормального напряжения. Тогда напряжение в точках А и В (рис. 7.7) равны номинальным и в ОЕ равны единице, т. е. U_*=I. Учитывая, что х₃₁ = х₂₀+х₁₀ = 0,062+0,087=0,149 и х₃₂ = х₂₁+х₁₂ = 0,065+0,096=0,161, то получим суммарный ток от этих генераторов:

а от каждого в отдельности

Так как точки всех генераторов больше критических, то это говорит о том, что все генераторы работают в режиме предельного возбуждения.

В этом случае, преобразовывая схему (рис. 7.7), получим результирующую схему рис. 7.8.

Рис. 7.8. Результирующая схема замещения

Установившийся ток трехфазного КЗ в точке К₂

.