3.3. Преобразование расчетной схемы

Цель преобразования состоит в получении эквивалентной схемы, приведенной на рис. 3.2.

Преобразования выполняются на основе известных формул преобразования последовательно или параллельно соединенных элементов, преобразования трехлучевой звезды в треугольник и наоборот. Замена двух или нескольких источников питания точки кз одним эквивалентным возможна в тех случаях, если они находятся в одинаковых условиях по отношению к месту кз. Для приведенного примера результаты преобразования представлены на рис.3.4, рис. 3.3, а), б); в результате преобразования получена четырехлучевая звезда.

3.4. Начальное значение периодической составляющей трехфазного тока короткого замыкания

Начальное действующее значение периодической составляющей тока в точке короткого замыкания в килоамперах равно:

I_п0=

Где - эквивалентная эдс,- эквивалентное сопротивление,I_б– базисный ток той ступени, где находится точка КЗ.

В приведенном примере начальное значение трехфазного короткого замыкания определяется как сумма токов КЗ от каждой ветви:

= 0,4614,4 = 6,73кА.

3.5. Расчет апериодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

В простых радиальных схемах апериодическая (свободная) составляющая тока короткого замыкания определяется затуханием тока в цепи L_экв-R_экв по формуле

I_аt = ,

где Т_а=- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ, х_экв,R_экв– результирующие эквивалентные сопротивления цепи КЗ,_с- синхронная угловая частота напряжения сети.

Если точка КЗ делит схему на радиальные не зависимые друг от друга ветви, то апериодическая составляющаяю тока КЗ в произвольный момент времени определяется как сумма апериодических составляющих токов отдельных ветвей:

, кА,

где m – число независимых ветвей схемы,

i_aoi – начальное значение апериодической составляющейi-й ветви, кА.

Эквивалентное активное сопротивление схемы R_эквили ветви схемыR_эквiопределяется по активным сопротивлениям элементов при реактивностях равных нулю по такой же процедуре, как и при определении x_экв. Начальное значение апериодической составляющей тока КЗ можно принять максимальным и равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ:

.

Активные сопротивления для элементов электрической системы можно определить из значений x/r,приведенных в табл. 1.

Таблица 1. Значения x/rдля элементов электрической системы

Наименование элемента	Значение x/r
Турбогенераторы мощностью до 100 кВт	15-85
Гидрогенераторы с демпферными обмотками	40-60
То же без демпферных обмоток	60-90
Трансформаторы мощностью 5-30 МВА	7-17
То же мощностью 60-500 МВА	20-50
Воздушные линии	2-8
Обобщенная нагрузка	2,5
Асинхронные и синхронные двигатели	30

Для облегчения расчетов используют зависимость i_at / i_a0 = f(t), при различных значениях Т_а, приведенную на рис. 3.5.

3.6. Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания

В простых радиальных электрических схемах ударный ток трехфазного КЗ определяется для момента времени 0,01 с по формуле

, кА,

где К_уд– ударный коэффициент (1К_уд2),

Т_а– постоянная времени апериодической составляющей тока КЗ, определенная выше.

Если точка короткого замыкания делит схему на радиальные не зависимые друг от друга ветви, то ударный ток КЗ определяется суммой ударных токов отдельных ветвей.