2020-04-07
238
Периодическая составляющая начального тока КЗ может быть определена исходя из принципа сохранения первоначального результирующего потокосцепления ротора при внезапном нарушении режима работы генератора.
При расчете начального действующего значения периодической составляющей тока трехфазного КЗ в электроустановках напряжением свыше 1 кВ в исходную расчетную схему индивидуально должны быть введены все синхронные генераторы и компенсаторы, а также синхронные и асинхронные электродвигатели мощностью 100 кВт и более, если между электродвигателями и точкой КЗ отсутствуют токоограничивающие реакторы или силовые трансформаторы. В автономных электрических системах следует учитывать и электродвигатели меньшей мощности, если сумма их номинальных токов составляет не менее 1 % от тока в месте КЗ, определенного без учета этих электродвигателей.
Для расчета начального действующего значения периодической составляющей тока КЗ аналитическим методом по принятой исходной расчетной схеме предварительно следует составить эквивалентную схему замещения, в которой синхронные и асинхронные машины должны быть представлены предварительно приведенными к базисной ступени напряжения или выраженными в относительных единицах при выбранных базисных условиях сверхпереходными сопротивлениями и сверхпереходными ЭДС. Исходные значения сверхпереходных ЭДС следует принимать численно равными их значениям в момент, предшествующий КЗ.
|
|
|
Для синхронных генераторов и электродвигателей сверхпереходную ЭДС в предшествующем режиме следует определять по формуле
, (2.48)
где U(0), I(0), ·sinφ(0) – соответственно напряжение на зажимах машины, ток и угол сдвига между векторами напряжения и тока КЗ.
Для синхронных компенсаторов по формуле
Е" = U(0) ± I(0)·Х"d. (2.49)
В формулах знак «+» относится к синхронным машинам, которые к моменту КЗ работали в режиме перевозбуждения, а знак «-» - к работавшим с недовозбуждением.
Сверхпереходную ЭДС асинхронных электродвигателей в момент, предшествующий КЗ, следует определять по формуле
, (2.50)
где Х"АД – сверхпереходное индуктивное сопротивление электродвигателя.
Для обобщенной нагрузки сверхпереходную ЭДС, отнесенную к среднему номинальному напряжению той ступени, на которой эта нагрузка подключена, принимают равной Е*н(ном) = 0,85, а сверхпереходное сопротивление, отнесенное к тому же напряжению и суммарной полной мощности (МВ·А) нагрузки, равным х*н(ном) = 0,35.
|
|
|
Таблица 2.4
Средние относительные значения Х"*d и E"* при номинальных условиях эксплуатации СЭС
| Наименование элемента СЭС | Х"*d | Е"* |
| Турбогенератор мощностью до 100 МВт | 0,125 | 1,08 |
| Турбогенератор мощностью 100—500 МВт | 0,2 | 1,13 |
| Гидрогенератор с успокоительными обмотками | 0,2 | 1,13 |
| Гидрогенератор без успокоительных обмоток | 0,27 | 1,18 |
| Синхронный компенсатор | 0,2 | 1,2 |
| Синхронный двигатель | 0,2 | 1,1 |
| Асинхронный двигатель | 0,2 | 0,9 |
| Обобщенная нагрузка | 0,35 | 0,85 |
Далее все элементы расчетной схемы приводят к предварительно выбранным базисным условиям (при расчете в относительных единицах) или к одной ступени напряжения (при расчете в именованных единицах). Полученную схему замещения путем соответствующих преобразований приводят к простейшему виду и определяют результирующую ЭДС Е.
Если эквивалентная ЭДС E"экв и результирующее сопротивление выражены в именованных единицах, то начальное значение периодической составляющей тока КЗ
, (2.51)
а если в относительных единицах, то
, (2.52)
где Iб - базисный ток, соответствующий напряжению той ступени трансформации, на которой произошло КЗ.
Для приближенных расчетов можно воспользоваться средними относительными значениями Х"*d и Е"*, указанными в таблице 2.4.
В электроустановках напряжением до 1 кВ учет активного сопротивления ветви КЗ при расчете IП0 является обязательным.
