Обоснование выбора метода расчета

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒

Для решения многих практических задач не требуется знания точных результатов, поэтому применяются методы приближенного расчета. Основное требование применяемым методам это простота выполнения и меньшая погрешность расчетов.

Но обычно, чем проще метод, тем больше допущений принимается, что может привести к неточности результатов. Практические методы различаются, подходом к вычислениям периодической составляющей тока.

Учет электрической системы часто производится приближенно. Источники расположенные близко к месту КЗ учитываются своими параметрами, а остальная часть системы, обычно принимается как источник бесконечной мощности. Участие такой системы в питании тока КЗ учитывается сопротивлениями элементов, связывающих точку КЗ с системой.

Реактивность такой системы определяется по известным значениям при трехфазном замыкании в любой точке системы неограниченной мощности.

(5.1)

или в относительных единицах

(5.2)

За этим сопротивлением подключена система неограниченной мощности или шины неизменного напряжения.

За известные значения могут быть приняты данные выключателя установленного в этом узле или предполагаемом к установке. Это значения номинального тока отключения и номинальной отключаемой мощности на рассматриваемой ступени напряжения. Реактивность такой системы определится выражениями (5.1) и (5.2) при выполнении условий ,

Если в рассматриваемом узле подключены генераторы станции, то по условию предельного использования выключателя и .

Случай, когда связи выполняются от разных систем, все они имеют возможные значения токов или мощностей короткого замыкания. Например, система на рисунке 5.1. Пусть будет поочередное симметричное замыкание в точках М и N и известны начальные сверхпереходные токи .

Рисунок 5.1 – Схема замещения с двумя источниками питания

Результирующие реактивности систем относительно узлов равны

(5.3)

(5.4)

Из (5.3) (5.4) нетрудно найти , через которые обе системы присоединены к узлам М и N, причем за ними шины неизменного напряжения.

Определить значение отношения для системы в целом не представляется возможным, так как зависит от положения точки короткого замыкания. В качестве первого приближения, обеспечивающего запас расчета можно принять .

Метод расчетных кривых

При приближенных расчетах токов КЗ для определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронных генераторов в произвольный момент времени при радиальной расчетной схеме следует применять метод типовых кривых. Он основан на использовании кривых , характеризующих изменения во времени отношения действующих значений периодической составляющей тока КЗ от генератора в произвольный и начальный моменты времени , построенных для разных удаленностей точки КЗ.

При этом электрическая удаленность точки КЗ от синхронной машины характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока генератора в начальный момент КЗ к его номинальному току.

(5.5)

где - начальное значение периодической составляющей тока КЗ от машины в относительных единицах при выбранных базисных условиях;

- базисная мощность, МВ× А;

- номинальная мощность синхронной машины, МВ× А.

На рис. 5.2-5.3 приведены типовые кривые для различных групп турбогенераторов с учетом современной тенденции оснащения генераторов разных типов определенными системами возбуждения.

а) б)

Рисунок 5.2 -Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от турбогенераторов с тиристорной системой возбуждения

а) независимой, б) самовозбуждения

На рисунке 5.2а представлены типовые кривые для турбогенераторов с тиристорной независимой системой возбуждения (СТН)-генераторов типов ТВВ-300-2ЕУЗ, ТВВ-500-2ЕУЗ, ТВВ-800-2ЕУЗ, ТГВ-300-2УЗ, ТГВ-800-2УЗ; при построении кривых приняты кратность предельного напряжения возбуждения и постоянная времени нарастания напряжения возбуждения при форсировке возбуждения .

На рисунке 5.2б представлены типовые кривые для турбогенераторов с тиристорной системой параллельного самовозбуждения (СТС)-генераторов типов ТВФ-100-2УЗ, ТВФ-110-2ЕУЗ, ТВФ-120-2УЗ, ТВВ-160-2ЕУЗ, ТВВ-167-2УЗ, ТВВ-200-2АУЗ, ТВВ-220-2УЗ, ТВВ-220-2ЕУЗ, ТГВ-200-2УЗ, ТЗВ-220-2ЕУЗ, ТЗВ-320-2ЕУЗ; при построении этих кривых приняты и .

На рисунке 5.3а представлены типовые кривые для турбогенераторов с диодной независимой (высокочастотной) системой возбуждения (СДН) - генераторов типов ТВФ-63-2ЕУЗ, ТВФ-63-2УЗ, ТВФ-110-2ЕУЗ; при построении кривых приняты и .

На рисунке 5.3б представлены типовые кривые для турбогенераторов с диодной бесщеточной системой возбуждения (СДБ) - генераторов типов ТВВ-1000-2УЗ и ТВВ-1200-2УЗ; при построении кривых приняты и .

а) б)

Рисунок 5.3 -Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от турбогенераторов с диодной системой возбуждения

а) независимой, б) с бесщеточной

Все кривые получены с учетом насыщения стали статора, насыщения путей рассеяния статора, вызванного апериодической составляющей тока статора, эффекта вытеснения токов в контурах ротора и регулирования частоты вращения ротора турбины. При этом предполагалось, что до КЗ генератор работал в номинальном режиме.

Типовые кривые учитывают изменение действующего значения периодической составляющей тока КЗ, если отношение действующего значения периодической составляющей тока генератора в начальный момент КЗ к его номинальному току равно или больше двух. При меньших значениях этого отношения следует считать, что действующее значение периодической составляющей тока КЗ не изменяется во времени, т.е. .

Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронного генератора в произвольный (фиксированный) момент времени с использованием метода типовых кривых рекомендуется вести в следующем порядке:

1) по исходной расчетной схеме составить эквивалентную схему замещения для определения начального значения периодической составляющей тока КЗ (см. п. 5.2.2), в которой синхронную машину следует учесть предварительно приведенными к базисной ступени напряжения или выраженными в относительных единицах при выбранных базисных условиях сверхпереходным сопротивлением и сверхпереходной ЭДС, с помощью преобразований привести схему к простейшему виду и определить действующее значение периодической составляющей тока в начальный момент КЗ;

2) используя формулу (5.5), определить значение величины , характеризующей электрическую удаленность расчетной точки КЗ от синхронной машины;

3) исходя из типа генератора и его системы возбуждения, выбрать соответствующие типовые кривые и по найденному значению выбрать необходимую кривую (при этом допустима линейная экстраполяция в области смежных кривых);

4) по выбранной кривой для заданного момента времени определить коэффициент ;

5) определить искомое значение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины в заданный момент времени

(5.6)

где - базисный ток той ступени напряжения сети, на которой находится расчетная точка КЗ.

Если исходная расчетная схема содержит несколько однотипных синхронных генераторов, находящихся в одинаковых условиях по отношению к расчетной точке КЗ, то порядок расчета периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени аналогичен изложенному. При определении значения по формуле (5.5) в последнюю вместо S_НОМ следует подставлять сумму номинальных мощностей всех этих генераторов .

В тех случаях, когда расчетная продолжительность КЗ превышает 0, 5 с, для расчета периодической составляющей тока в произвольный момент времени при КЗ на выводах турбогенераторов допустимо использовать кривые , приведенные на рисунке 5.4, а при КЗ на стороне высшего напряжения блочных трансформаторов - кривые, приведенные на рисунке 5.5.

Для приближенного определения действующего значения периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от синхронных генераторов напряжением 6-10 кВ в автономных системах электроснабжения следует использовать типовые кривые, представленные на рисунке 5.6а.

При разработке кривых были использованы параметры генераторов напряжением 6-10 кВ различных серий, а именно: СГДС 15.54.8 - 1000 кВт, 10, 5 кВ; СГДС 15.74.8 - 1600 кВт, 10, 5 кВ; СГДС 15.94.8-2000 кВт, 10, 5 кВ; СГДС 15.74.8-2000 кВт, 6, 3 кВ; СГДС 15.54.8 - 1600 кВт, 6, 3 кВ; СБГД 6300 - 6300 кВт, 6, 3 кВ.

Рисунок 5.4 - Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от турбогенераторов с различными системами возбуждения при трехфазных КЗ на выводах генераторов

Рисунок 5.5 - Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от турбогенераторов с различными системами возбуждения при трехфазных КЗ на стороне высшего напряжения блочных трансформаторов

Учет электродвигателей

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 5 678 9 Следующая ⇒