Расчет токов к.з. для выбора выключателей по отключающей способности.

Отключающая способность выключателей характеризуется двумя величинами, соответствующими моменту расхождения дугогасящих контактов выключателя:

1) значением периодической составляющей тока короткого замыкания I_ПО,

2) значением апериодической составляющей или её относительным содержанием .

Величина зависит от времени , которое принимается равным собственному времени отключения выключателя и времени срабатывания релейной защиты . Величина t находится в пределах 0,02 – 0,1 сек.

Значение периодической слагающей тока короткого замыкания в произвольный момент времени можно выразить как

,

где коэффициент, характеризующий затухание периодической слагающей тока. Для определения величины служат семейства основных и дополнительных кривых по методу типовых кривых.

 

Расчет тока короткого замыкания с использованием метода типовых кривых.

Суть метода состоит в применении специальных кривых, использующих зависимости изменения во времени отношения тока к.з. генератора в произвольный момент времени к начальному при различных удалённостях точки к.з. Упомянутые кривые справедливы для турбогенераторов мощностью от 12,5 до 800 МВт, гидрогенераторов мощностью до 500 МВт и для всех крупных синхронных компенсаторов. Типовые кривые включены в Руководящие указания по расчету токов коротких замыканий, выбору и проверке аппаратов и проводников по условиям короткого замыкания.

Типовые кривые представляют собой семейство основных кривых (Приложение рис.4,а)

 

I_Гt / I_ГО = f(t) при I_ГО / I_{Г НОМ} = var

 

и семейство дополнительных кривых (Приложение рис.4,б)

 

I_Kt / I_KO = f (I_Гt / I_ГО) при I_ГО / I_КО = var,

 

где I_Гt – периодическая составляющая тока генератора в произвольный момент времени после возникновения к.з. ( сек);

I_ГО – периодическая составляющая тока генератора в начальный момент к.з.;

I_{Г НОМ} – номинальный ток генератора;

I_Kt – ток в месте к.з. в произвольный момент времени;

I_KO – ток в месте к.з. в начальный момент времени.

 

Порядок расчёта периодической слагающей тока к.з. в схеме с одним генератором (источником).

 

1) составляют схему замещения, в которую генератор вводят его сверхпереходной ЭДС и сопротивлением ; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) свертывают схему относительно точки к.з. и находят начальное значение тока в месте к.з. , равное току генератора I_ГО;

3) находят отношение токов (начальный относительный ток) по формуле

,

при расчете в относительных единицах при произвольно выбранных базисных условиях

 

.

4) по основным типовым кривым (Приложение рис.4) находят для интересующего момента времени отношение токов

;

5) искомый ток в месте короткого замыкания определим как

.

При удалённых коротких замыканиях величина тока составляет 1-2; по мере приближения точки короткого замыкания к шинам генератора этот ток увеличивается до 6-8. Если значение тока оказывается дробным числом, то его округляют до ближайшего целого числа.

Необходимо помнить, что найденный ток короткого замыкания получается выраженным в тех же единицах, что и ток .

 

Порядок расчета периодической слагающей тока к.з. в схеме с несколькими генераторами, находящимися в одинаковых условиях относительно точки короткого замыкания, т.е. не связанные с местом к.з. общим сопротивлением.

1) составляют схему замещения, в которую генератор вводят его сверхпереходной ЭДС и сопротивлением ; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) свертывают схему относительно точки к.з. и находят начальные значения токов генераторов , , , …. ( количество генераторов);

3) находят отношение токов (начальный относительные токи) по формуле

, , , … ,

при расчете в относительных единицах при произвольно выбранных базисных условиях

 

.

4) по основным типовым кривым (Приложение рис.4) находят для интересующего момента времени отношение токов

; , , …, ;

5) искомые токи генераторов в месте короткого замыкания определим как

, , , …, .

6) результирующий ток в месте короткого замыкания

.

Если в схеме имеется несколько генераторов, находящихся в неодинаковых условиях относительно точки короткого замыкания, а также система неизменного напряжения, то целесообразно все источники разбить на две группы. В одну из низ включить источники, электрически близко расположенные к точке к.з. (связанные с точкой к.з. непосредственно или через одну ступень трансформации), а в другую – все прочие источники, приняв их в качестве системы неизменного напряжения.

 

 

Порядок расчета периодической слагающей тока к.з. в схеме с несколькими генераторами, находящимися в разных условиях относительно точки короткого замыкания, т.е. связанные с местом к.з. общим сопротивлением.

1) Составляют схему замещения, в которую генератор вводят его сверхпереходной ЭДС и сопротивлением ; нагрузочные ветви сети не учитывают;

2) Свертывают схему относительно точки к.з. с выделением двух групп источников (схема трёхлучевой звезды), находят эквивалентное сопротивление ветвей этих групп ; результирующую ЭДС схемы и общее сопротивление схемы ;

3) Определяют начальный ток в месте к.з.

и токи в ветвях

и ;

4) Находят отношение токов ; и начальный относительный ток генераторов

,

при расчете в относительных единицах при произвольно выбранных базисных условиях

 

.

Если отношение , то изменением во времени тока ветви можно пренебречь и принять

. Если отношение , то по основным типовым кривым находят для интересующего момента времени отношение . По дополнительным кривым при известных отношениях и находят отношение .

5) Определяем искомые токи в ветвях схемы как и аналогично .

6) Ток в месте к.з. определяем по 1-му закону Кирхгофа

.

 

 

Рис. 1. Схема трёхлучевой звезды

 

 

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: