4 Определение тока трехфазного кз для начального момента времени, через 0,2 с после начала кз и в установившемся режиме методом расчетных кривых

Метод расчетных кривых прост и широко используется в практических расчетах. Он основан на применении специальных кривых, которые дают для произвольного момента времени действующее значение периодической составляющей тока КЗ в относительных единицах в месте короткого замыкания I_*Пt. Эта величина находится по расчетной реактивности ветви (Х_*расч), связывающей источник питания с местом КЗ.

При расчете тока КЗ методом расчетных кривых исходная схема замещения (рисунок 4.1) несколько упрощается по сравнению с приведенной на рисунке 3.1 за счет неучета нагрузок. Схема замещения (рисунок 4.1) «свертывается» относительно точки КЗ, причем в ходе преобразования разнотипные источники энергии (в данном случае гидрогенераторы G1, G2, G3 и система С) не должны эквивалентироваться. Схема замещения после свертывания должна иметь вид, приведенный на рисунке 4.2,

Е_*Т, Х_*рез.G – результирующая ЭДС гидрогенераторов и результирующее сопротивление между точкой КЗ и ЭДС гидрогенератора,

Е_*С, Х_*рез.С – ЭДС системы и результирующее сопротивление между точкой КЗ и ЭДС системы. Это обусловлено тем, что ток от источников конечной мощности (генераторов) определяется методом расчетных кривых, а от системы – аналитическим методом, т.к. амплитуда периодической составляющей тока КЗ в течение времени не изменяется.

Рисунок 4.1 – Схема замещения для определения тока КЗ методом расчетных кривых

Рисунок 4.2 – Конечная схема замещения для определения тока КЗ методом расчетных кривых

По рисунку 4.1:

Преобразование схемы целесообразно начать с замены ЭДС гидрогенераторов Е_G1 и Е_G2 эквивалентным источником Е₁= Е_G1= Е_G2= 1,11 с сопротивлением

;

Затем произвести последовательное и параллельное преобразование сопротивлений:

Х₂= Х_G3 + Х_Т3= 4,16 + 1,375 = 5,535;

;

Х₄ = Х_ВТ5 + Х_СТ5 = 0,16 + 0 = 0,16;

Х₅ = Х_ВТ6 + Х_СТ6 = 0,16 + 0 = 0,16;

Х₆ = Х_Л4/2 = 0,53/2 = 0,265;

Х₇ = Х_Л6/2 + Х_С = 0,68/2 + 1 = 1,34;

Рисунок 4.3

По рисунку 4.3:

Треугольник (Х₃, Х₄, Х₅) заменить звездой Y(Х₈, Х₉, Х₁₀):

;

;

Рисунок 4.4

По рисунку 4.4:

Заменяем ЭДС однотипных источников Е₁ и Е_G3 эквивалентным Е_G=Е₁||Е_G3 с сопротивлением Х_рез.G:

;

Таким образом, исходная схема замещения свернута до вида, приведенного на рисунке 4.2.

Х_рез.С= Х₇= 1,34.

Величины расчетных сопротивлений выделенных ветвей:

, (4.1)

, (4.2) где - номинальная суммарная мощность гидрогенераторов;

S_с – мощность системы (S_с= S_кз).

;

.

Для начального момента времени t=0, через t=0,2с после начала КЗ и в установившемся режиме t=∞ по соответствующим расчетным кривым для гидрогенераторов с АРВ (рис. 2.28 [5]) по Х_*расч.G и Х_*расч.С определяются относительные значения токов в ветвях I_*Пt.

При t=0 I_*П0= 4,5;

При t=0,2с I_*П0,2= 3,25;

При t=∞ I_*П∞= 3,1.

Искомая величина действующего значения периодической составляющей тока КЗ для каждого момента времени в именованных единицах:

I_Пt= I_*Пt ∙ I_ном∑i + I_ПС, (4.3) где кА - суммарный номинальный ток гидрогенераторов, приведенный к напряжению U_б.осн=U_ср той ступени, где рассматривается КЗ;

Е_С=1;

кА - ток КЗ от системы.

I_Пt=0 = 4,5 ∙ 0,19 + 0,84 = 1,695 кА;

I_Пt=0.2 = 3,25 ∙ 0,19 + 0,84 = 1,46 кА;

I_Пt=∞ = 3,1 ∙ 0,19+ 0,84 = 1,43 кА.

Ударный ток КЗ для сложной схемы определяют по формуле:

, (4.4) где I­_П0i – начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ от i-ой части схемы.

В приближенных расчетах принимают усредненные значения ударного коэффициента для ветви с гидрогенераторами – К_уд.Г=1,9; для ветви с системой – К_уд.С=1,4.

кА.