2. Расчет периодической составляющей тока в начальный момент к. З.

Периодическая составляющая тока — начальный сверхпереходный ток –

в момент к. з. вычисляется следующим

образом: (18)

где Е”_Э —эквивалентная ЭДС источников энергии, б. е.;

Х_РЕЗ — результирующее сопротивление схемы замещения от ЭДС Е"_Э до точки к. з., б. е. I_б—базисный ток на ступени напряжения U_б=U_CP, вычисляемый

по формуле (19)

Для начального значения тока к. з. от генератора при точке к. з.

вблизи его зажимов справедливо

(20)

Для расчета тока к. з. от системы следует принимать Е”_*= 1 и тогда (21)

При расчете значения /" от источников энергии (см.рис. 3) с различной удаленностью используетсязависимость (22)

где Х_{РЕЗ С} , Х_РЕЗ г —соответственно результирующее сопротивление ветви системы и ветви эквивалентного генератора.

3. Расчет ударного тока к. З.

Ударный ток к. з. от одного источника энергии вычисляется следующим образом:

(23)

где k _у — ударный коэффициент (24)

Ta - постоянная времени цепи к. з. (25)

Постоянная времени Tа вычисляется на основании данной схемы замещения, в которой принимается r = 0 и вычисляется x_рез , а затем составляется схема для х=0 и находится r_рез. Соотношения между х и r для различных элементов схемы можно принимать по табл. 9.

Таблица 9

Значения х/r для элементов электрической системы

Наименование элемента Отношение x / r

Турбогенераторы мощностью до 100 МВт 45-85

То же, мощностью 100—500 МВт 100-140

Гидрогенераторы с демпферными обмотками 40-60

То же, без демпферных обмоток 60-90

Трансформаторы мощностью 5—30 МВ·А 7-17

То же, мощностью 60—500 МВ·А 20-50

Реакторы 6—10 кВ до 1000 А 15-70

То же, 15000 А и выше 40-60

Воздушные линии 2-8

Трехжильные кабели б—10 кВ с медными и

алюминиевыми жилами сечением 3х95-3х185 мм² 0.2-0.8

Обобщенная нагрузка 2,5

Система 50

Дополнительные условия при выполнении заданий следующие:

1) генераторы работают с номинальной нагрузкой при Uном=10,5 кВ;

2) генераторы имеют автоматические регуляторы возбуждения сильного действия, обеспечивающие при к. з. постоянство ЭДС E"=пост.:

3) частота вращения генератора при к. з. не изменяется:

4) ЭДС системы принимается в базисных единицах (б. е.) , Ес=1; ЭДС электродвигателя равна E"д=0,9:

5) удельное сопротивление воздушной линии электропередачи

имеет значение 0,4 Ом/км; сопротивления обратной и

нулевой последовательности системы равны Х₁=Хг=Х₀ для воздушных линий Х₀=5,5 Х₁;

6) расчет начального значения тока трехфазного к. з. в точках 3. и 4 (рис. 1) выполнить приближенно, принимая ЭДС системы и генераторов равными единице;

7) значение ударного коэффициента за линейным реактором генераторного напряжения 10,5 кВ принять k_уд=1,93; на шинах собственных нужд 6,3 кВ—k_уд=1,8; для ветви электродвигателя — k_{у д} = 1,75;

8) короткое замыкание в точке К2 считать на выводах генератора Г1, с целью выбора генераторного выключателя.

В случае короткого замыкания на шинах генераторного напряжения ударный ток состоит из двух составляющих:

(26)

где Iг", I_C”—соответственно начальные периодические токи от генераторов, непосредственно подключенных к месту к. з., и от удаленных источников энергии/ В схеме с секционным реактором на шинах 6—10 кВ генераторы секции, на которой имеется повреждение, выделяются в одну группу, а генераторы другой (других) секции (за секционным реактором) объединяются в общую ветвь с системой. В случае удаленного к. з. в распределительном устройстве напряжением 35кВ и выше или за линейным реактором (точка КЗ на рис. 1) ударный ток вычисляется по формуле

(27)

рис. 7. График для определения ударного коэффициента

где I_Σ" —суммарное значение начальных периодических

токов в точке к. з.; k _{у ср}—среднее значение ударного коэффициента по (24) и (25).

При коротком замыкании вблизи узла двигательной нагрузки К4

(см. рис. 1) ударный ток (28)

где I_д" — сверхпереходный ток от асинхронного электродвигателя, принимаемый равным пусковому току электродвигателя, I_пуск,

k _уд -ударный коэффициент для электродвигателя ; k_ус,I_с”-соответственно ударный коэффициент и сверхпереходный ток от удаленных источников энергии

.4. Расчет тока при несимметричном к. з.

Для расчета тока при однофазном и двухфазном коротком замыкании на землю в точке К1 ( см. рис. 1 ) следует составить дополнительно схемы замещения обратной и нулевой последовательности [Л.1-4 )].

Схема замещения обратной последовательности в данном задании будет отличаться от схемы замещения прямой последовательности только сопротивлениями генераторов , которые вводятся в схему сопротивлениями обратной последовательности X₂ = 1,2X_d^"

Для известных результирующих сопротивлений схем прямой , обратной и нулевой последовательностей составляется комплексная схема замещении.