Расчёт эдс

Согласно [23], стр. 99 для турбогенераторов мощностью до 100 МВт рекомендуется принять .

Тогда:

.

Для системы согласно [23], стр. 99 . Тогда:

.

Расчёт сопротивлений

Сопротивления генераторов 63 МВт:

.

Сопротивления секционных реакторов:

.

Сопротивления трансформаторов ТДН-63000/110:

.

Сопротивления автотрансформаторов АТДЦТН-200000/220/110:

;

;

.

Напряжение короткого замыкания обмотки СН, имеющее отрицательное значение, в расчётах согласно [23] обычно принимают равным нулю. Тогда сопротивления обмоток автотрансформаторов:

;

;

.

Определяем сопротивления двух линий 220 кВ. Согласно [23], стр. 98 удельное сопротивление ВЛ 6-220 кВ принимается равным 0,4 Ом/км. Тогда:

.

Сопротивление электрической системы:

.

В результате расчётов получили следующую схему замещения:

Рис. 24. Схема замещения для расчёта токов короткого замыкания

4.4. Расчёт параметров токов короткого замыкания (Iп0, Iпτ, iу, iаτ) для точки k-1

Теперь производим сворачивание схемы замещения относительно точки КЗ K-1.

Преобразование для последовательно соединённых сопротивлений (см. рис. выше):

;

;

Преобразуем параллельно соединённые сопротивления и ЭДС эквивалентной ветви:

.

Преобразуем параллельно соединенные сопротивление:

.

Затем соединим последовательно:

Преобразуем параллельно соединённые сопротивления и ЭДС эквивалентной ветви:

.

Преобразуем параллельно соединенные сопротивление:

;

;

Сопротивления иокажутся соединенными последовательно:

Преобразуем параллельно соединённые сопротивления и ЭДС эквивалентной ветви:

.

Сопротивления иокажутся соединенными последовательно:

Таким образом, получим следующие эквивалентные схемы при КЗ в точке K-1:

Рис. 25. Схемы замещения после преобразований

Приближённо считая ЭДС источников одинаковыми, находим с помощью коэффициентов токораспределения взаимные сопротивления источников относительно точки КЗ.

Зададимся коэффициентом токораспределения в ветви с сопротивлением равным единице:

.

Тогда, двигаясь от точки КЗ и осуществляя обратное преобразование схемы, находим коэффициенты токораспределения в ветвях с источниками, находящимися в различной удалённости от места КЗ:

;

.

Таким образом, коэффициенты токораспределения для всех ветвей с источниками найдены.

Взаимное сопротивление генераторов 63 МВт на ГРУ относительно точки КЗ:

.

Взаимное сопротивление генератора блока с блочным трансформатором относительно точки КЗ:

.

В результате получили трёхлучевую схему замещения:

Рис. 26. Схема замещения после преобразований

Находим значения сверхпереходных токов от каждого источника:

;

;

.

Стоит уточнить, что токи как от генераторов, так и от системы являются величинами, приведенными к основной ступени напряжения (с целью упрощения символ над токами опущен).

Теперь определим значения ударных токов для каждой ветви. Согласно [25], стр. 110 для блока генератор-трансформатор с мощностью генератора 63 МВт ударный коэффициент принимается равным 1,965, для ГРУ 1,95. Для системы по тому же источнику примем ударный коэффициент равным 1,78. Тогда ударные токи от каждого источника:

;

;

Теперь определим действующее значение периодической и мгновенное значение апериодической составляющих тока КЗ к моменту отключения. Время отключения согласно [2] определяется как:

,

где - время действия релейной защиты, принимаемое равным 0,01 с;- собственное время отключения выключателя, зависящее от его типа. К установке на ОРУ 220 кВ будут приняты элегазовые выключатели (подробнее о выборе выключателей см. далее), у которых собственное время отключения согласно [14] составляет 0,035 с. Тогда:

.

Для генераторов периодическая составляющая тока к моменту отключения определяется по формуле:

.

Для определения по кривым из [23], стр. 113 необходимо знать электрическую удалённость точки КЗ от генератора. Удалённость определяется долей тока КЗ от генератора, отнесённой к его номинальному току, приведённому ступени напряжения, где произошло КЗ. Определим удалённость КЗ для каждого из генераторов:

;

.

Теперь по [23], стр. 113 для генераторов с тиристорной системой самовозбуждения для момента времени 0,045 с при найденной удалённости КЗ находим значения . Если, то принимается:

,.

Периодические составляющие тока КЗ от генераторов к моменту расхождения контактов:

;

.

Для системы согласно [2] обычно принимается . Поэтому.

Наконец, определяем апериодическую составляющую тока КЗ к моменту расхождения контактов. По [23] постоянные времени затухания апериодической составляющей равны: для генератора 63 МВт – 0,39 с. Для системы по [23], стр. 110 постоянная времени равна 0,04 с.

;

.

Составим сводную таблицу результатов расчёта токов КЗ для точки K-1:

Таблица 10. Результаты ручного расчёта токов короткого замыкания для точки K-1

Источник	, кА	, кА	, кА	, кА
Система	10,96	27,3	10,96	4,98
Генераторы G1-G3	0.95	2,59	0,95	1,19
Генератор G4	0,5	1,38	0,435	0,62
Суммарный ток	12,41	31,27	18,195	6,79