Глава 9. Расчет токов короткого замыкания

ной ступени напряжения (основная ступень). В практических расчетах за ос­новную удобно принимать ступень, где определяются токи КЗ. Параметры элементов схемы замещения можно выражать в именованных или относитель­ных единицах.

При составлении схемы замещения в относительных единицах значения ЭДС и сопротивлений схемы приводят в долях выбранных значений базовых величин. В качестве базовых величин принимают базовую мощность S₆ (в рас­четах обычно S₆ = 100 MBA) и базовое напряжение U₆. Для основной ступе­ни, для которой производится расчет токов КЗ, £/₆ = U_cp. При этом базовые токи и сопротивления на основной ступени определяют по выражениям

I₆=S₆/(fiU_cp); (9.1) * = 0^- (9-2)

В расчетных формулах для определения сопротивления элементов схемы в именованных и относительных единицах (х_6л, х_6т и т. д.) используют параме­тры расчетной схемы.

Необходимость учета синхронных генераторов возникает при подключе­нии на генераторном напряжении РП к ТЭЦ и при сооружении установок, использующих вторичные энергоресурсы (избыточное давление, вторичный пар, дожигание газа, перепады температуры) для выработки электроэнергии. Для расчета должны быть известны: номинальная мощность 5_ном, номиналь­ное напряжение U_Hm, сверхпереходное индуктивное сопротивление x"_d, сверх­переходная ЭДС Е", постоянная времени затухания апериодической составля­ющей тока трехфазного КЗ Т¹*\ Перечисленные параметры (кроме ЭДС) при­ведены в паспортных данных машины или могут быть взяты из справочных таблиц.

Электродвижущую силу Е" (фазное значение) определяют по приближен­ному выражению

Е" = U_HOM+ U_mHxj sincp, (9.3)

где U_HOM — номинальное фазное напряжение; /_ном — номинальный ток; ф — угол между током и напряжением в доаварийном режиме.

Приближенно Е" можно подсчитать по номинальному напряжению:

^Е" ^{= kU}™'

Средние значения x_d и Е при нормальных условиях для различных типов

машин приведены ниже, отн. ед.:

x"_d E"

Синхронный компенсатор 0,16 1,2

Синхронный электродвигатель 0,2 1,1

Асинхронный электродвигатель 0,2 0,9

Обобщенная нагрузка 0,35 0,85

9.1. Короткое замыкание в симметричной трехфазной цепи

329

Если имеется источник питания с заданной суммарной мощностью гене­раторов того или иного типа S_z и результирующим сопротивлением для начального момента времени х_с, то его можно рассматривать как эквивалент­ный генератор с номинальной мощностью £_ном(1) и сверхпроводным сопротив­лением х_с.

Если источник питания — мощное энергетическое объединение с задан­ным результирующим сопротивлением х_с, током КЗ /_к или мощностью S_K = V3 U_QpI_K, то можно считать, что такое объединение является энергосисте­мой, удаленной от шин потребителя на сопротивление х_с.

Когда необходимые данные об энергосистеме отсутствуют, расчеты произ­водят по предельному току отключения /_отк выключателей, установленных на шинах связи с энергосистемой. Ток отключения приравнивают к току КЗ /_к, и затем определяют сопротивление системы в именованных и относительных единицах:

х_с = U_cjS /_к; х_с = Ul_p /&; (9.4)

*б.с ⁼ 'Ъб/Дс ⁼ «ЬбЛ->отк> Хб.с ⁼ hi% ⁼ ЛДопс»

где /_к — заданный ток КЗ энергосистемы, приведенный к напряжению (7_ср; S_K — мощность трехфазного КЗ на шинах источника питания; 5_0ТК — мощ­ность отключения выключателя по каталогу, установленного на присоедине­нии подстанции предприятия к системе.

Электродвигатели напряжением выше 1 кВ рассчитывают аналогично ге­нераторам. Сверхпереходную ЭДС Е" определяют как Е = kU_H0M. Коэффици­ент к соответствует Е" ч его значения определяют по таблицам.

Сверхпереходное сопротивление x"_d в паспорте электродвигателя в отличие от паспорта генератора не указывается, и его определяют по кратности пуско­вого тока:

Л]! = 4,м/(*п'ном) = 1 Ал, (9.5)

где /_Н0|И — номинальный ток двигателя; к_П — кратность пускового тока к но­минальному.

Сопротивление синхронных и асинхронных двигателей в именованных и относительных единицах:

^ха ^{= X}dE Mk>mJ -Кб.д ⁼ X_d ОбМгом- (9-6)

Параметры тока подпитки /_под КЗ от асинхронных электродвигателей мож­но определять (для случая, когда они составляют 90 % нагрузки и выше) по следующим выражениям:

I* _ > ^ном . : h. Пу т

•"под /Г > 'уд ^{— Л}уд^V под >

330