1.2 Расчет токов сверхпереходного режима при трехфазном кз

Особенностью начального момента переходного процесса в синхронном генераторе является то, что синхронная ЭДС претерпевает изменения. Поэтому необходимо в исследование ввести такие параметры, которые в начальный момент оставались бы неизменными и тем самым позволили бы связать предшествующий режим с переходным. Такими параметрами являются переходные (сверхпереходные) ЭДС и реактивности синхронной машины.

Для определения влияния нагрузки на ток КЗ раздельно сворачиваем ветви, содержащие генераторы и нагрузки. При расчете токов сверхпереходного режима генераторы в схему вводятся параметрами, рассчитываемыми по следующим формулам.

Для расчета ЭДС генераторов воспользуемся формулой (15):

Получаем следующие значения ЭДС генераторов:

Для расчета сопротивлений генераторов изпользуем формулу (16):

Получаем следующие значения сопротивлений генераторов:

ЭДС обощенных нагрузок составляют:

Сверхпроводные реактивости обощенных нагрузок составляют:

Сопротивления обощенных нагрузок расчитываются по формуле (17):

Отсюда получаем следующие значения сопротивлений обобщенных нагрузок:

Остальные элементы вводятся сопротивлениями, рассчитанными в предыдущем пункте. Получаем схему, изображённую на рисунке 9.

Рисунок 9 – Схема замещения энергосистемы для сверхпереходного режима

Складываем последовательно следующие сопротивления:

Получаем схему, изображённую на рисунке 10.

Рисунок 10 – Схема промежуточной свертки

Складываем параллельно две генерирующие ветви:

Преобразовываем треугольник сопротивлений в эквивалентную звезду:

Складываем параллельно два сопротивления:

Получаем схему, изображённую на рисунке 11.

Рисунок 11 – Схема промежуточной свертки

Складываем последовательно следующие сопротивления:

Получаем схему, изображённую на рисунке 12.

Рисунок 12 – Схема промежуточной свертки

Складываем параллельно следующие генерирующие ветви:

Получаем схему, изображенную на рисунке 13.

Складываем последовательно следующие сопротивления:

Так как сопротивление , то его можно просто исключить из схемы замещения.

Получаем схему, изображённую на рисунке 14.

Рисунок 13 – Схема промежуточной свертки

Рисунок 14 – Схема промежуточной свертки

Складываем параллельно три генерирующие ветви:

Получаем окончательную схему, изображённую на рисунке 15.

Рисунок 15 – Схема окончательной свертки

Определим периодические составляющие токов генераторов и нагрузки в начальный момент времени:

Эти же токи в именованых единицах будут равны:

Суммарный ток в относительных единицах будет равен:

Этот же ток в именованых единицах будет равен:

Определим ударный ток по следующей формуле:

2 Расчетпо расчетным кривым токов

СВЕРХПЕРЕХОДНОГО И УСТАНОВИВШЕГОСЯ РЕЖИМОВ В

АВАРИЙНОЙ ЦЕПИ ПРИ СИММЕТРИЧНОМ И

НЕСИММЕТРИЧНОМ КЗ

2.1 Расчет симметричного кз

В схеме на рисунке 16 генераторы представлены своими сверхпереходными сопротивлениями и полной номинальной мощностью . Все остальные параметры берем со сверхпереходного режима. Расчет ведем по индивидуальному изменению тока, для чего раздельно сворачиваем ветви турбогенераторов, гидрогенераторов и системы, используя метод коэффициентов распределения.

Рисунок 16 – Схема замещения электрической системы

Складываем следующие сопротивления:

Получаем схему, изображённую на рисунке 17.

Рисунок 17– Схема промежуточной свёртки

Складываем параллельно генерирующие ветви. Для этого полные мощности просто суммируем, а сопротивления складываем параллельно:

Преобразуем треугольник сопротивлений в эквивалентную звезду:

Складываем параллельно следующие сопротивления:

Получаем схему, изображённую на рисунке18.

Рисунок 18 – Схема промежуточной свёртки

Складываем последовательно следующие сопротивления:

Получаем схему, изображённую на рисунке 19.

Распределяем сопротивление 31 между ветвями 34 и 35:

Получаем схему, изображённую на рисунке 20.

Так как сопротивление , то его можно исключить из схемы.

Рисунок 19 – Схема промежуточной свёртки

Складываем параллельно однотипные генерирующие ветви:

В результате получаем окончательную схему, изображённую на рисунке 21.

Рисунок 20 – Схема промежуточной свёртки

Рисунок 21 – Схема окончательной свёртки

Находим расчётное сопротивление ветви гидрогенератора:

По кривым для гидрогенератора определяем токи:

,

Токи в именованных единицах:

Находим расчётное сопротивление ветви турбогенераторов:

По кривым для турбогенераторов определяем токи:

Токи в именованных единицах:

Для системы ток находится следующим образом:

Для обобщенной нагрузки ток находится по следующей формуле:

Ток КЗ для сверхпереходного режима находим по формуле:

Ток КЗ для установившегося режима находим по формуле:

Ударный ток определяем по формуле: