6.4. Расчет токов кз в относительных единицах

Преобразовывать сложные схемы при помощи именованных единиц неудобно. В этом случае все величины выражают в относительных единицах, сравнивая их с базисными. В качестве базисных величин принимают базисную мощность и базисное напряжение . За ба­зисную мощность принимают суммарную мощность генераторов, мощ­ность трансформатора, а чаще число, кратное 10, например 100 MBА. В качестве базисного напряжения принимают среднее напряжение той ступени, где рассматривается КЗ ( =6,3 ; 10,5 : 37 ; 115 ; 230 кВ и т.д.). Таким образом, в системе имеют столько базисных нап­ряжений, сколько ступеней напряжений.

Формулы для определения сопротивлений элементов электричес­кой сети в относительных и именованных единицах сведены в табл. 6.1.

Для трехобмоточных трансформаторов в каталогах приводятся значения для каждой пары обмоток , отнесенные к номинальной мощности трансформатора .При рас­чете токов КЗ в расчетной схеме замещения сети трехобмоточный трансформатор изображают в виде трехлучевой звезды, лучами кото­рой являются обмотки высшего, среднего и низшего напряжений. Соп­ротивления этих обмоток можно определить по формулам [3]:

в именованных единицах

в относительных единицах, приведенных к базисной мощности

Для определения токов КЗ этим методом схему замещения также приводят путем последовательных преобразований к простейшему виду (рис.6.1).

Расчет токов КЗ производят в следующей .последовательности. Сначала определяют базисные токи для каждой ступени трансформации

Затем находят сопротивления отдельных элементов рассматривае­мой сети в относительных единицах (табл.6.1) и подчитывают сум­марное эквивалентное сопротивление схемы замещения от источника

ДО ТОЧКИ КЗ.

Периодическая составляющая тока КЗ

где - базисный ток той ступени, на которой рассматриваете ток КЗ;

- суммарное приведенное индуктивное сопротивление от источника

питания до точки КЗ.

Если в расчете учитывают активные сопротивления, то вместо Формулу входит полное приведенное сопротивление от источника питания до точки КЗ.

Для выбора и проверки электрооборудования по условию электродинамической стойкости необходимо знать ударный ток КЗ

где - действующее значение периодической составляющей тока КЗ в начальный период или начальный сверхпереходный ток КЗ (для системы бесконечной мощности Iпо=I"-Iк);

Куд -ударный коэффициент,

Ударный коэффициент зависит от постоянной времени затухания Та апериодической составляющей тока КЗ

При практических расчетах токов КЗ в разветвленных схемах ударный коэффициент определяют по кривой зависимости

Постоянная времени

_;

_{Где -} суммарные индуктивное и активное сопротивления цепи КЗ (Ом или относительных единиц). В сетях, где активные сопротивления не учитывают из-за их несу­щественного влияния на, полное сопротивление цепи КЗ, можно при­нять

;

Рис. 6.3. Зависимость ударного коэффициента К_уд от постоян­ной времени Та затухания апериодической составляющей тока КЗ.

В качестве минимального тока КЗ, который необходим для про­верки чувствительности релейных защит, используют ток двухфазного КЗ в наиболее удаленной точке. Минимальное значение тока КЗ можно определить по формуле