3.3.2 Определение параметров элементов расчетной схемы

К элементам ЭЭС, сопротивления которых учитываются при расчетах токов КЗ, относятся: генераторы, силовые трансформаторы, воздушные и кабельные линии, реакторы и нагрузки.

Значения сопротивлений определяются либо по каталожным данным (генераторы, трансформаторы, реакторы), либо по удельным параметрам (воздушные и кабельные линии).

1 Параметры синхронных генераторов

Основными каталожными данными генераторов являются: полная мощность S, МВ·А; сверхпереходные ЭДС – ; номинальное напряжение U_Н, кВ; сверхпереходное , переходное , реактивное X_d* сопротивления по продольной оси, ОЕ. Индуктивные сопротивления синхронных машин изменяются в течение всего времени переходного процесса.

Для начального момента времени синхронная машина характеризуется сверхпереходным сопротивлением по продольной оси и сверхпереходной ЭДС . Величина сверхпереходного сопротивления в именованных единицах определяется из выражения:

, Ом (3.1)

Величина ЭДС зависит от предшествующего КЗ режима - от нагрузки генератора и напряжения на зажимах.

	Пусть генератор имеет до момента КЗ напряжение UГ и нагрузку IГ, представленные на векторной диаграмме (рис. 3.2). Тогда ЭДС генератора в начальный момент КЗ: (3.2) принимая , получим приближенную формулу для определения Е*d”: (3.3) Если предшествующий режим неизвестен, то значение ЭДС можно определить по расчетным формулам (3.2 и 3.3) при номинальных условиях.
а)
б)
Рисунок 3.2 Схема (а) и векторная диаграмма (б) синхронного генератора

2 Учет системы при расчетах токов кз

Электрическая система характеризуется параметрами: мощностью КЗ S_кс, МВ·А и реактивным сопротивлением Xc.

Параметры, которыми система вводится в расчет, зависят от ее мощности и удаленности от места КЗ. Если система удалена от точки КЗ или ее мощность велика по сравнению с другими генераторами, вводимыми в расчет, то система вводится в расчет источником ЭДС бесконечной мощности:

, , (3.4)

Если КЗ рассматривается вблизи от шин системы или если ее мощность соизмерима с мощностями других генераторов, вводимых в расчетную схему, то система вводится в расчет источником ЭДС конечной мощности:

, , .

Сопротивление системы конечной мощности определяется по ее току КЗ ,

, (3.5)

где U_c – линейное напряжение системы, кВ.

Иногда вместо задана мощность КЗ равная , МВ·А, и в этом случае сопротивление системы в О.Е определится:

, Ом. (3.6)

3 Параметры трансформаторов

Для двухобмоточных трансформаторов паспортными данными являются полная мощность S_Н, МВ·А; номинальные напряжения первичной и вторичной обмоток U_Н1 и U_Н2, кВ, напряжение короткого замыкания U_КЗ , %; потери короткого замыкания Р_К, МВт.

Индуктивное сопротивление трансформатора:

, Ом . (3.7)

Активное сопротивление трансформатора определяется из выражения

, Ом (3.8)

Для трехобмоточных трансформаторов паспортными данными являются: полная номинальная мощность S_Н, МВ·А; номинальные напряжения обмоток U_Н1, U_Н2, U_Н3, кВ; напряжения короткого замыкания U_К1-2, U_К1-3, U_К2-3, %.

Напряжения короткого замыкания:

, % ;

, % ; (3.9)

, %.

Сопротивление обмотки, расположенной на сердечнике между двумя другими, имеет обычно отрицательное значение равное - 0,25%. На практике при приближённых расчётах сопротивление этой обмотки принимают равным нулю.