5.3.1. Расчет тока короткого замыкания в схемах с одним генератором

Если расчетная схема содержит один генератор (или несколько однотипных генераторов, находящихся в одинаковых условиях по отношению к точке КЗ), то расчет тока КЗ для моментов времени до 0,5 с целесообразно проводить в последовательности:

1. Составляется расчетная схема замещения для определения начального значения периодической составляющей тока КЗ, в которой нагрузочные ветви опущены, генератор (компенсатор) учтен сверхпереходным сопротивлением и сверхпереходной ЭДС, значение которой (если оно не дано в исходных данных) может быть определено по выражению (5.1).

2. Определяется суммарное сопротивление схемы замещения относительно тока короткого замыкания и начальное значение периодической составляющей тока в месте трехфазного КЗ от генератора (или группы однотипных генераторов)

,

где – базисный ток ступени, на которой находится точка КЗ.

3. В зависимости от принятого способа выполнения расчета (в именованных или относительных единицах) по формулам (5.1) или (5.3) определяется удаленность точки КЗ от синхронной машины – . При наличии нескольких однотипных синхронных генераторов (компенсаторов) в формулы (5.2) или (5.3) вместонадо подставить суммарную мощность всех генераторов.

4. По кривой , соответствующей найденному значению, для нужного момента времениt определяется отношение тока КЗ в этот момент к начальному значению тока, т.е. . Если значение токаоказывается дробным числом, то его округляют до ближайшего целого числа (если разница этих чисел невелика) или производят интерполирование кривых.

5. По найденному отношению определяется действующее значение периодической составляющей тока КЗ от генератора (или группы генераторов) в момент времениt.

Изложенный выше порядок расчета тока КЗ сохраняется и при наличии в схеме нескольких синхронных генераторов (компенсаторов), если короткое замыкание является трехфазным, и поэтому генерирующие ветви не связаны с местом короткого замыкания общим сопротивлением, т.е. оказываются независимыми друг от друга.

В этом случае находятся сверхпереходные ЭДС разных генераторов (компенсаторов), определяются суммарные сопротивления и начальные значения периодической составляющей токов КЗ отдельных ветвей, по форму- лам (5.1) или (5.3) определяются относительные значения токов разных генераторов (компенсаторов) , по соответствующим типовым кривым находятся отношения. Затем находятся токив именованных единицах, и определяется суммарный ток в месте КЗ.

5.3.2 Определение тока короткого замыкания в сложной

электрической системе

Если в схеме имеется несколько источников конечной мощности с раз- ной электрической удаленностью от точки КЗ, а также система неизменного напряжения, то целесообразно все источники разбить на две группы. В одну из них включить все синхронные генераторы (компенсаторы), находящиеся близко к точке КЗ (связанные с точкой КЗ непосредственно через одну ступень трансформации), а в другую группу – источники, значительно удаленные от точки КЗ, включая остальную часть энергосистемы, заменив их одним источником с неизменным напряжением на его шинах (далее он назван системой), рис. 5.7, 5.8.

Рис.5.7. Первая расчётная схема Рис.5.8. Вторая расчётная схема

Если система непосредственно связана с точкой КЗ, т.е. не имеет об- щих с другими источниками ветвей (рис. 5.7), то действующее значение периодической составляющей тока КЗ от системы следует находить по выражению

,

где – суммарное сопротивление до точки КЗ в относительных единицах при выбранных базисных условиях;

–базисный ток той ступени напряжения, на которой находится точка КЗ, кА.

В тех случаях, когда генератор, подлежащий индивидуальному учету, и система связаны точкой КЗ через общее сопротивление (рис. 5.8), изменение во времени тока генератора приводит к изменению тока от системы. Степень изменения тока в месте КЗ к любому моменту времениt можно определить приближенно по специальным кривым , построенным для разных отношенийв пределах от единицы до нуля.

Пример 5.4. Определить ток трехфазного короткого замыкания в точке К электростанции, схема которой изображена на рис. 5.9, а в момент времени t = 0,2 с.

а)

а

б

Рис. 5.9. К примеру 5.4: а – исходная схема; б – расчетная схема

На электростанции установлены два одинаковых синхронных генератора мощностью 37,5 МВА, cos = 0,8, , ; параметры транс- форматоров: МВА;

Решение:

Сопротивления элементов схемы замещения электростанции (рис. 5.9, б) в относительных единицах при МВА,кВ и

кА:

Номинальный ток каждого генератора:

.

Оба генератора находятся в одинаковых условиях относительно точки КЗ. Поэтому рассматриваем их как один эквивалентный генератор с результирующим сопротивлением

Начальный ток, создаваемый эквивалентным генератором при трехфазном КЗ: .

Отношение тока эквивалентного генератора при трехфазном КЗ к номинальному току отдельных генераторов:

.

По кривым (рис. 5.6) для t = 0,2 с находим . Ток трехфазного КЗ в точке (К), создаваемый эквивалентным генератором в момент времениt = 0,2 с.

.