Система относительных единиц.

Базисная мощность S_б принимается произвольно. Базисное напряжение равно среднему напряжению ступени U_б = U_ср.

Шкала U_{ср, ном} : 3, 15; 6, 3; 10, 5; 13, 8; 15, 75; 18; 21; 24; 37; 115; 154; 230; 340; 515; 770 кВ.

Базисный ток ступени:

. (1.1)

Базисное сопротивление:

. (1.2)

В относительных единицах:

 

. (1.3)

 

Составление схемы замещения.

При наличии трансформаторов (или автотрансформаторов) в схеме замещения элементы приводятся к одной эквивалентной электрической цепи. Параметры элементов приводятся к одной ступени.

Приведенные значения к основной ступени:

(1.7)

(1.8)

(1.9)

(1.10)

Для каждой ступени трансформации установлены U_ср: 6, 3; 10, 5; 13, 8; 15, 75; 18; 21; 24; 37; 115; 154; 230; 340; 515; 770 кВ.

 

Если элементы схемы замещения выражены в именованных единицах, то токи и напряжения реальны для ступени приведения. Для остальных участков I и U определяются через коэффициент трансформации.

Если элементы выражены в о.е., то для выражения величин в именованных напряжениях их нужно умножить на базисные величины соответствующей ступени.

5. Преобразование схем замещения.

Преобразование схемы выполняется так, чтобы точка КЗ была выделена.

 

 

Если точка КЗ находится в узле К (рис. 1.1), то этот узел можно разрезать. При этом точки КЗ сохраняются в ветвях (рис. 1.2). Полученная схема сворачивается относительно любой точки КЗ. Другие ветви с точками КЗ учитываются как ветви нагрузок с Е = 0.

Часто встречаются симметричные схемы. Допустим, относительно x₇ остальные элементы симметричны. Тогда потенциалы узлов 1 и 3 одинаковы, тогда их можно объединить. При этом ветви x₁ и x₃, x₄ и x₅, x₆ и x₇ будут параллельны. Схема примет вид:

 

 

x₉ = x₁ || x₃;

x₁₀ = x₄ || x₅;

x₁₁ = x₆ || x₈.

 

Преобразуем треугольник в эквивалентную «звезду»:

 

 

 

 

 

Если в схеме рис. 1.1 ветви x₁, x₂, x₃ являются генерирующими и x₁ = x₂ = x₃; x₆ = x₇ = x₈, то каждая ветвь до точки КЗ является независимой.

В схеме рис. 1.1 можно поочередно преобразовать треугольники с элементами x₁ x₂ x₄ и x₅ x₆ x₈ и свернуть к точке КЗ.

 

Применение принципа наложения при расчете тока короткого замыкания.

Режим после возникновения КЗ можно представить как состоящий из двух: предшествующий и аварийный. В предшествующем режиме действуют все ЭДС и в точке КЗ включено напряжение . В аварийном режиме действует только напряжение в точке КЗ.

 

Принцип наложения можно использовать при расчетах несимметричных режимов.

Применение собственных и взаимных сопротивлений и проводимостей

Считаем, в схеме действуют ЭДС , , … . По принципу наложения ток, например в узле 1, запишется:

 

где - собственный ток источника в узле 1; - взаимный ток источника в узле 1.

Аналогично для тока в месте короткого замыкания:

При расчетах тока КЗ часто приходится определять токи в ветвях. Для этого определяются коэффициенты распределения по ветвям.

 

 

где С₁, С₂, …С_n – коэффициенты распределения для генерирующих ветвей; - суммарное сопротивление схемы относительно точки КЗ; Z_1K, Z_2K, …Z_nk – электрическое сопротивление генерирующей ветви до точки КЗ.

.

 

 

Трехфазное короткое замыкание в неразветвленной цепи.

Рис. 2.1

При КЗ свободная составляющая тока в правом контуре будет поддерживаться, пока энергия, запасенная в индуктивностях, не израсходуется на резисторах.

T_a - постоянной времени затухания апериодической составляющей. В общем случае векторная диаграмма токов и напряжений имеет вид:

Рис. 2.2

Кривые изменения i_a в фазах имеют вид:

Рис. 2.3

Токи во всех фазах затухают с одной постоянной времени

В левой части цепи протекает ток принужденный и свободный.

, (2.2)

где L_k = (L - M) – результирующая индуктивность фазы.

Решение имеет вид:

, (2.3)

где Z_k – полное сопротивление цепи короткого замыкания; - фаза замыкания; - фаза включения

Амплитуда периодической составляющей тока КЗ из (2.3):

. (2.4)

Начальное максимальное значение тока КЗ:

. (2.5)

В зависимости от фазы включения может изменяться от max значения до «0». В трехфазной системе такие условия могут возникнуть только в одной фазе.

 

Рис. 2.4

При практических расчетах max мгновенное значение полного тока КЗ (ток ударный ) наступает через полпериода, т.е. через 0, 01 сек. с возникновения короткого замыкания.

Выражение для запишется:

,

1< К_у< 2.

Чем меньше Т_a, тем быстрее затухает и тем меньше К_у.

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: