5. Метод расчетных кривых
Этот
метод применяется для практических
расчётов периодической составляющей
тока КЗ в разные моменты КЗ. Расчётные
кривые представляют собой графическое
отображение зависимостей
.
Для принципиальной схемы СЭС составляют схему замещения, в которую генераторы вводятся сверхпереходными сопротивлениями, нагрузки отсутствуют, за исключением крупных электродвигателей расположенных вблизи места КЗ и которые рассматриваются как генераторы равновеликой мощности.
Преобразуют схему, находят результирующие сопротивления между источником питания и точкой КЗ
Недостатком метода является: вычисление тока лишь в месте КЗ и невозможность его определения в ветвях.
Рисунок 5.1 – Преобразованная схема замещения для расчета токов КЗ методом расчетных кривых
По рисунку 5.1:
;
;
.
Рисунок 5.2 – Преобразованная схема замещения для расчета токов КЗ методом расчетных кривых
По рисунку 5.2:
.
;
.
Рисунок 5.3 – Преобразованная схема замещения для расчета токов КЗ методом расчетных кривых
По рисунку 5.3:
;
;
;
.
По рисунку 5.4:
;
;
;
.
Рисунок 5.4 – Преобразованная схема замещения для расчета токов КЗ методом расчетных кривых
Рисунок 5.5 – Преобразованная схема замещения для расчета токов КЗ методом расчетных кривых
По рисунку 5.5:
;
;
.
Рисунок 5.6 – Преобразованная схема замещения для расчета токов КЗ методом расчетных кривых
;
Величины расчетных сопротивлений:
(5.1)
где
- номинальная суммарная мощность
турбогенераторов;
,
(5.2)
где
- мощность системы;
.
Для
начального момента времени t
= 0, через t
= 0,2 с после начала КЗ и в установившемся
режиме t
=
по соответствующим расчетным кривым
определяются относительные значения
токов в ветвях по
:
Периодическая составляющая определяется по графику расчетных кривых:
при
t
= 0 c
;
при
t
= 0,2 c
;
при
t
= ∞ c
.
Величину
для любого момента можно считать
постоянной и можно определить:
;
(5.3)
.
Искомая величина периодической составляющей тока короткого замыкания для каждого момента времени в именованных единицах определяется по формуле:
,
(5.4)
где
- суммарные номинальные токи
турбогенераторов;
;
(5.5)
кА.
Для момента времени t = 0:
кА
Для момента времени t = 0,2:
кА.
Для момента времени t = :
кА.
Ударный ток вычисляется по формуле:
;
(5.6)
.
6. Расчет аналитическим методом несимметричного кз
Аналитический метод расчета дает значение периодической составляющей тока КЗ в начальный момент времени с учетом влияния обобщенной нагрузки. Для аналитического расчета необходимо составить электрическую схему замещения, в которую введены генераторы, система и обобщенные нагрузки мощных узлов своими сверхпереходными ЭДС и соответствующими сопротивлениями, а также сопротивления элементов системы, по которым возможно протекание тока КЗ.
В основу расчета несимметричных КЗ положен метод симметричных составляющих, согласно которому любую несимметричную систему векторов (тока, напряжения) можно заменить тремя условными составляющими прямой, обратной и нулевой последовательностями.
Для
расчетов токов несимметричного КЗ
составляются схемы прямой, обратной и
нулевой последовательностей. Схемы
замещения каждой последовательности
преобразуются к простейшему виду и
определяются результирующие сопротивления
каждой последовательности
,
,
относительно точки короткого замыкания
и результирующая ЭДС прямой
последовательности
Схема замещения прямой последовательности является обычной схемой, которая составляется для расчета трехфазного КЗ. В схему вводятся генераторы, система и нагрузки в виде соответствующих ЭДС и сопротивлений, все остальные элементы отображаются на схеме в виде постоянных сопротивлений. Сопротивления элементов схемы прямой последовательности определяются также, как и для симметричного КЗ