4.2 Определение величины периодической составляющей тока кз в произвольный момент времени

В приближенных расчетах токов КЗ для определения действующего значения периодической составляющей тока короткого замыкания в произвольный момент времени переходного процесса следует применить метод типовых кривых [2, 3].

Этот метод основан на использовании специальных кривых – основных и дополнительных. Основные типовые кривые используют, если электроэнергетическая система представлена одним или несколькими обобщенными генераторами, радиально связанными с местом короткого замыкания, находящимися в примерно одинаковых условиях. Дополнительные типовые кривые применяют в случае, если электроэнергетическая система представлена генераторами и шинами неизменного напряжения GS, связанными с точкой КЗ через общее сопротивление.

В первом случае схема преобразуется к следующему виду – рис. 4.1.

Рис. 4.1. Схема замещения электроэнергетической системы при радиально связанных с точкой КЗ источниках питания

Алгоритм расчета следующий:

1. Определяем значения токов от генераторов и от системы методом эквивалентных ЭДС.

2. Ток от системы считаем незатухающим, поэтому его определяем сразу, переходя от относительных единиц к именованным:

, (4.8)

где U_б – напряжение той ступени трансформации, где произошло КЗ.

3. Определив ток в именованных единицах, рассчитываем его номинальный ток относительно точки КЗ также в кА:

. (4.9)

4. Находим отношение . Это отношение показывает номер кривой из семейства типовых кривых. В том случае, если , то .

5. Если это отношение больше единицы, то по основным типовым кривым для заданного момента времени определяем отношение токов .

6. Рассчитываем действующее значение тока от генераторов:

. (4.10)

7. Затем находим ток в точке КЗ для заданного момента времени как сумму токов от генератора и системы:

(4.11)

Во втором случае схема замещения преобразуется к следующему виду – рис. 4.2.

Рис. 4.2. Схема замещения электроэнергетической системы при связи генераторов и шин неизменного напряжения с точкой КЗ через общее сопротивление

Алгоритм расчета следующий:

1. Определяем величину в относительных единицах:

, (4.12)

где ; .

2. Находим напряжение U_a:

. (4.13)

3. Вычисляем ток от генераторов:

. (4.14)

4. Для определения номера дополнительной кривой находим отношение . Если это отношение меньше 0,5, то расчет закончен, так как в этом случае не учитывается затухание периодической составляющей тока КЗ от генераторов в общем токе и принимается, что

. (4.15)

5. Если же это отношение больше 0,5 (что показывает номер дополнительной кривой), то вначале, как и в первом случае, определяем номер основной типовой кривой и γ_t для заданного момента времени.

6. От найденной величины γ_t движемся параллельно оси абсцисс вправо до точки пересечения с полученной дополнительной кривой. Эта точка пересечения проектируется на горизонтальную ось, определяя величину коэффициента K_t:

. (4.16)

7. Вычисляем действующее значение тока:

. (4.17)