книги / Электромагнитные переходные процессы в электрических системах

находят (иногда интерполируя) для интересующих мо­ ментов времени относительные величины тока /пкь

*

При ¥расч>3 эту величину тока для всех моментов вре­ мени определяют как

5) Находят искомую величину периодической сла

гающей тока короткого замыкания для каждого момен­ та:

причем здесь вместо IHZ и хтсч могут быть использованы также соответственно 1ц и х:г(б), т. е. значения при произ­

вольно выбранной базисной мощности.

Поскольку при выбранных базисных условиях отно­ сительные величины тока и мощности короткого замыка­ ния численно совпадают (см. § 2-7), расчетные кривые

Когда система содержит генераторы разных типов, при расчете по общему изменению может возникнуть формальное затруднение в выборе кривых. Очевидно, следует отдавать предпочтение тем генераторам, кото­ рые больше участвуют в питании короткого замыкания, т. е. находятся ближе к аварийной точке.

Если в ветви короткого замыкания имеется значитель­ ное активное сопротивление г, то в первом приближении

251

его можно учесть заменой результирующей реактивности

делив по (10-6) или (10-7) (после замены х на г) рас­ четное сопротивление 2Расч< можно находить значения тока по соответствующим расчетным кривым для полу­ ченного 2раСч, условно считая, что последнее численно равно соответствующему *расч.

Довольно часто в системе наряду с генераторами имеется источник бесконечной мощности. В этом случае расчет по общему изменению вообще неосуществим. Дей-

•

ствительно, при таком условии SH, = оо и (н1 = оо, а по

(10-6) или (Ю-7) Х р ас ч = °о . При этом по (10-10) имеем /п.к=°0/°о — неопределенность, раскрытие которой воз­ можно только без применения расчетных кривых (см.

§Ю-5).

Прим ер 10-3. Элементы схемы рис. 10-9,а характеризуются сле­ дующими данными.

Турбогенераторы Г -1—Г -6 одинаковые, каждый 75 М еи; 10,5 кв;

230 кв все генераторы можно рассматривать как один генератор

И

При коротком замыкании в К-1

для этого значения Храсч по кривым рис. 10-7,6 находим наиболь­ шее значение тока / м»кс=2,6 (при t = 0; его можно определить и ина­ че как /»1/0,38»2,6), наименьшее значение /мин= 1.9 (при <» 1 сек).

Рис. 10-9. К примеру 10-3.

а — исходная схема; 6 —схема замещения.

Суммарный номинальный ток, приведенный к стороне 230 к в,

о480

/hS= V3-230 = ХЛка•

Следовательно, искомые токи

и/мин = 0,84 (при < = 0,5 сек).

Искомые токи

259

периодической слагающей тока можно пренебречь и ее величина составит:

в предыдущем параграфе, средние условия для обобщен­ ного генератора всегда получаются ближе к тем, в кото­ рых находятся крупные генераторы. Однако большая мощность генератора не является достаточным призна­ ком его значительного участия в питании короткого за­ мыкания. Если крупный генератор сильно удален от ме­ ста короткого замыкания, то его участие может быть зна­ чительно меньше, чем малого генератора, находящегося вблизи короткого замыкания. Следовательно, в то время

щему изменению можно характеризовать отношением начального сверхпереходного тока к периодической слагающей истинного тока в данный момент t при корот­ ком замыкании на выводах генератора. На рис. 10-10

показано изменение этого отношения для генераторов,

£54

по параметрам которых Построены расчетные кривые рис. 10-7 и 10-8. Как видно, при наличии турбогенерато­ ра расчет по общему изменению даже для малых про­ межутков времени может привести к существенным погрешностям. Напротив, для гидрогенератора предель­ ные ошибки такого расчета гораздо меньше. При отсут­ ствии АРВ у генераторов рассматриваемые ошибки еще больше. Естественно, с увеличением удаленности корот­ кого замыкания (с ростом хк) погрешность расчета по общему изменению падает.

Рис 10-11 Схема электрических соеди­ нений станции.

Из сказанного ясно, что чем ближе друг к другу условия отдельных генераторов при рассматриваемом в схеме коротком замыкании, тем меньше погрешность от их объединения. Однако довольно часто это не соблю­ дается, и тогда расчет целесообразно вести с учетом индивидуального изменения токов отдельных генерато­ ров или групп, состоящих из нескольких генераторов (или даже станции).

На примере схемы рис. 10-11 (где одноименные элементы одинаковы) легко видеть, что при коротком замыкании в К-1 замена генераторов о^дцм всобще не вызовет ошибки, поскольку все они находятся в одина­ ковых условиях, которые, в частности, даже совпадают с принятыми при построении расчетных кривых (см. рис. 10-6). Такая замена практически возможна и при корот­

других генератора. При коротком замыкании в К-3 объединение генератора Г-2 с остальными, несомненно,

255

приведет к ошибке, так как протекание процесса у этих генераторов различается уже в значительной мере. Здесь само собой напрашивается более правильное ре­ шение, состоящее в том, что токи от генератора Г-2 и другой ветви, включающей генераторы Г-1 и Г-3, долж­ ны быть найдены отдельно. Их сумма даст ток в месте короткого замыкания.

Такой путь решения, очевидно, следует применять во всех случаях, когда к точке трехфазного короткого за­ мыкания подключено любое число независимых друг от друга генерирующих ветвей /, II, ... , М. Определив для каждой из них ее расчетную реактивность (отнесенную к суммарной номинальной мощности генераторов только данной ветви), нужно найти по соответствующим расчет­ ным кривым для интересующего момента t значения их относительных токов /ш х, /п<ц, ..., /п«м‘, искомая вели-

* * *

чина периодической слагающей тока в месте короткого

— номинальные токи отдельных генерирующих ветвей, приведенные к напряжению UCp той ступени, где рас­ сматривается короткое замыкание.

Вобщем случае, когда генерирующие ветви связаны

сместом короткого замыкания через общие для этих ветвей реактивности, индивидуальное изменение можно

учитывать, предварительно приведя заданную схему к условной радиальной, каждая ветвь которой соответ­ ствует выделяемому генератору (или группе генерато­ ров). Такое преобразование схемы производится в соот­ ветствии с указаниями § 2-5 и 2-6. В большинстве случаев наиболее просто реактивность выделяемой ге­ нерирующей ветви М можно определить, зная резуль­ тирующую реактивность схемы относительно места короткого замыкания xs и коэффициент распределения

См для этой ветви; при этом

256

ShMноминальная мощность генерирующей ветви М.

В остальном расчет выполняется так же, как и при чисто радиальной схеме.

Такое определение храСч для генерирующей ветви, выделяемой из сложной схемы, по существу предпола­ гает, что протекание процесса в генераторах этой ветви не зависит от одновременного участия связанных с ними остальных генераторов схемы (см. § 9-6). Тем не менее и этот приближенный прием учета индивидуального изме­ нения позволяет несколько уточнить расчет с помощью расчетных кривых; при этом, разумеется, сам расчет не­ много усложняется. Однако не следует переоценивать воз­ можности такого уточнения, производя выделение боль­ шого числа генерирующих ветвей. Практика показывает, что обычно схему любой сложности достаточно свести не более чем к двум-трем генерирующим ветвям, относя к каждой из них генераторы (или станции), находящие­ ся приблизительно в одинаковых условиях по отноше­ нию к месту короткого замыкания.

Если помимо генераторов в системе задан источник бесконечной мощности, то его необходимо выделить в от­

дует понимать сумму соответствующих коэффициентов распреде­ ления.

Ток этого источника, поступающий к месту короткого замыкания по выделенной ветви, легко найти как

где /<5— базисный ток на соответствующей ступени напряжения;

Uср — среднее номинальное напряжение, к которому приведена реактивность хек-

Величина этого тока остается неизменной в течение всего процесса короткого замыкания.

Таким образом, при рассматриваемых условиях периодическая слагающая тока в месте короткого замы­ кания определяется как сумма вычисленного неизменно­ го тока от источника бесконечной мощности и тока от генераторов, найденного по расчетным кривым. Эти токи, естественно, должны быть приведены к одному напря­ жению.

Отметим еще другие уточнения метода расчетных кривых.

Когда величина постоянной времени 7/о участвующе­

при построении расчетных кривых (см. табл. 10-1), то значение тока от такого генератора правильнее находить по кривой не для истинного момента t, а для его приве­ денного значения

(10-18)

Эта поправка, вообще говоря, обоснована лишь при экспоненциальном законе изменения тока короткого замыкания. Однако ее целесообразно вводить и при более сложной закономерности изменения тока, как это имеет место при наличии АРВ.

Если на выводах генератора нет нагрузки, то, очевид­ но, ток, посылаемый этим генератором к месту коротко-*258

1 Например, для турбогенераторов серии Т-2 постоянная време­ ни Г/о ~ 11 сек, т. е. приблизительно в 1,6 раза больше, чем принятая при построении кривых рис. 10-7.

258

го замыкания, больше, чем при наличии нагрузки. Это обстоятельство можно приближенно учесть, умножая найденный по расчетным кривым ток данного генера­ тора на коэффициент

Рис. 10-12. К примеру 10-4.

а — исходная схема; б — схема замещения.

На рис. 10-12,6 показана схема замещения, где реактивности

При коротком замыкании в К-1 генератор Г-1 можно рассма­ тривать вместе со станцией Б , а генератор Г -2 следует учитывать

и со о тв етств ен н о расчетная р еак ти в ность эти х источников

Г -2 невелика, этот генератор целесообразно выделить из остальных

2 6 0