3.1 Составление схемы замещения

Рисунок 2 – Расчетная схема для определения токов КЗ

С

Х_Л2

К-1

Х_Т23В

Х_Г2

Х_Г3

Х_Г4

Г1 Г2 Г3 Г4

Рисунок 3 – Общая схема замещения

Нагрузку, расположенную вблизи генераторов G1, G2, G3 учитываем уменьшением ЭДС генераторов до , влиянием относительно малой нагрузки собственных нужд (с.н.) и удаленных от места КЗ нагрузок пренебрегаем.

Определим ЭДС генератора G4:

где I₀=1; U₀=1; cosφ₀=0.85; sinφ₀=0.53.

Значения параметров в относительных единицах взяты в предложении, что генератор G3 до К3 имел номинальную загрузку.

Определим сопротивление схемы (рисунок 3) при базовой мощности Sб=1000 МВА.

Сопротивление генераторов G1, G2, G3:

Сопротивление генераторов G4:

Сопротивление трансформатора ТР:

= 0,125 % = 0,125

% = 1,75 =22,225%

Сопротивление трансформаторов Т-2,Т-3:

Сопротивление линии электропередач (двухцепной):

где - удельное сопротивление линии, для линий 110 кВ принято равным 0,4 Ом/км. Схему, приведенную на рисунке 3, преобразуем в схему, как показано на рисунке 4.

Определим приведенные значения сопротивлений:

Результирующее сопротивление цепи однотипних генераторов G1,G2, G3:

Расчёт сопротивлений в схеме замещения:

С

Х_Л1

Х_Л2

К-1

Х_Т1В

Х_Т23В

Х_Т1Н1

Х_Т1Н2

Х_Т23Н

Х_Г1

Х_Г2

Х_Г3

Х_Г4

Г1 Г2 Г3 Г4

Рисунок 4 –Схема преобразования

Расчёт сопротивлений в схеме замещения:

ЭС Г-4

х_л12 х₃

х_т23в К-1

х₂

Г-1,2,3

Рисунок 5 –Схема замещения для точки КЗ

3.2 Расчет короткого замыкания в точке к-1

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ

- результирующее сопротивление ветви схемы; - базовый ток:

кА.

Ток трёхфазного КЗ от генераторов G1,G2,G3:

;

В процессе преобразования схемы возникла задача разделения так называемых связанных цепей.

Токи от источников G4 и ЭС проходят через общее сопротивление х_т2в. Для того чтобы определить ток, поступающий к точке КЗ от каждого источника, необходимо преобразовать схему к лучевому виду.

ЭС,Г-4 ЭС Г-4

Х_рез К-1 Х_рез1 Х_рез2 К-1

а) б)

Рисунок 6 –Схема разделения связанных цепей

Определяют результирующее сопротивление схемы (рисунок 6, а-б):

где х_эк — эквивалентное сопротивление всех источников питания относительно точки 1 схемы:

Находим коэффициенты распределения по ветвям (т.е. долю участия в токе КЗ каждого источника):

Таким образом, используя коэффициенты распределения, можно по суммарному току в месте КЗ определить, как он распределится по ветвям.

Правильность вычисления коэффициентов можно проверить по выполнению условия:

Учитывая, что токораспределение по ветвям должно оставаться неизменным, получаем (рисунок 6, б):

Тогда ток трёхфазного КЗ от генератора G4:

Энергосистемы:

;

Суммaрный ток КЗ в точке К-1:

;