Пример 7.

Блок, состоящий из двух генераторов Г1 и Г2, трансформатора с расщепленной обмоткой Т, связан линией Л с узлом системы С (рис.1). Напряжение в узле системы постоянно U_с = 220 кВ. В точке К произошло трехфазное короткое замыкание.

Требуется определить величину периодического тока КЗ, используя метод типовых кривых. Принять собственное время выключателя t = 0,2 с.

Исходные данные:

генераторы Г1 и Г2: S_н = 75 МВ×А, U_н = 10,5 кВ, = 0,15, Х_2г = 0,12, имеется АРВ, cosj = 0,85, Т_f0 = 6 с, I_н = 4,13 кА.

трансформатор Т: S_н = 160 МВ×А, U_вн = 230 кВ, U_нн = 11 кВ, U_к = 12 %; К_р = 3,5. линия Л: l = 150 км, Х₀ = 0,4 Ом/км.

Решение.

Расчеты элементов проводим в системе относительных единиц. Примем за S_б = 75 МВ×А и базисное напряжение на ступени I U_бI = U_ср.н. = 10,5 кВ. Индуктивные сопротивления элементов схемы замещения (рис. 2): сопротивление трансформатора

Х_в = (1 - ) = (1 - ) = 0,007 @ 0;

Х_н1 = Х_н2 = = = 0,1;

сопротивления генераторов = = = 0,15 = 0,15;

сопротивление линии Л Х_л = Хl = 0,4×150× = 0,085.

ЭДС системы Е_с = = = 0,96.

Сверхпереходная ЭДС генераторов Г1 и Г2 ( = )

= =

= = 1,1,

г

К

X_нн1 X_нн2

X_л

Е_с

Рис. 2. Схема замещения исследуемой системы

де U₀ = = 1; I₀ = = 1.

Г1 Г2

К

Т

Л

С

Рис. 1. Исследуемая система

Параметры преобразованной схемы замещения (рис. 3, а):

Х_э1 = + Х_нн1 = 0,15 + 0,1 = 0,25.

Эквивалентное сопротивление генератора Г1 и системы С (рис. 3, б)

X_э2 = = = 0,064.

Эквивалентная ЭДСЕ_э = = = 0,99.

Суммарное сопротивление эквивалентной ветви с Х_э2 и обмотки трансформатора Т (рис. 4) Х_э = Х_э2 + Х_нн2 = 0,064 + 0,1 = 0,164.

Начальный ток от генератора Г1 и системы С: I_э0 = = 5,68.

Начальный ток от Г2 I_г20 = = 7,49.

Напряжение U₁ = I_э0×X_нн2 = 5,68×0,11 = 0,63.

Начальный ток от Г1 I_г0 = = 1,79.

Отношение начального тока генератора Г1 к начальному току в точке КЗ I_г10/I_э0 = 1,79/5,68 = 0,315.

Отношение начального тока генератора Г1 к номинальному току

I_г10* = = I_г10 = 1,79 = 1,79 @ 2

генератора Г2 I_г20* = = I_г20 = 7,49 = 7,49 @ 7.

Поскольку отношение = 0,315 < 0,5, то изменением во времени тока КЗ I_э можно пренебречь, т.е. в этом случае I_э0 = I_эt = 5,68.

По основным кривым выбираем кривую, соответствующую I_г20* = 7 и для времени t = 0,2 с находим величину g_t = I_гt2/I_г20 = 0,65.

Для генератора Г2 значение периодическойго тока КЗ в момент времени t = 0,2 с равно I_гt2 = g_tI_г20 = 0,65×7,49 = 4,87.

Ток в месте КЗ I_кt* = I_гt2 + I_эt = 4,87 + 5,68 =10,55.

Искомый ток в месте КЗ I_кt = I_кt* ×I_б = 10,55×4,12 = 43,47 кА.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ № 7