9.2. Определение тока кз по расчетным кривым (для трех основных генераторов)

1. Для каждой точки КЗ составляется схема замещения. Например, для точки КЗ-1 (на сборных шинах ГРЩ), схема замещения приведена на рисунке 9.2

Е₁

Е₂ КЗ-1

Е₃

Рисунок 9.2. Схема замещения

2. Устанавливаются базисные величины

, , . (9.2)

3) Все параметры схемы замещения (в о.е.) приводятся к базисным условиям по выражениям

, ,

, , (9.3)

где , - активное (Ом) и сверхпереходное продольное индуктивное сопротивление генератора, (о.е.); - суммарные активные и индуктивные сопротивления цепи СГ до точки КЗ, (Ом).

4. Находятся комплексы сопротивлений ветвей

. (9.4)

5) Определяется расчетное сопротивление цепи короткого замыкания (о.е.)

. (9.5)

6) По кривой к_У = f(x_*Р/r_*Р ) (Приложение М) для данного отношения x_*Р/r_*Р находят величину ударного коэффициента К_У.

7) По соответствующим кривым (Приложение Н) и по величине найденного Z_*Р определяют кратность периодической составляющей для .

8) Определяется ударный ток КЗ, созданный генераторами

, (9.6)

где – кратность периодической составляющей тока (о.е.) при t=0.

9) Находится ударный ток подпитки, кА от эквивалентного асинхронного электродвигателя по выражению

, (9.7)

где k_Уд – ударный коэффициент, равный 11.3 для АД мощностью до 200 кВт; 1.31.55 для АД мощностью от 200 до 700 и более кВт; I_Н.ЭД – номинальный ток эквивалентного электродвигателя; – кратность тока подпитки.

Ударный ток подпитки эквивалентного АД может составлять примерно 50…75 % от значения суммарного ударного тока КЗ всех генераторов.

10) Определяется полный ударный ток КЗ, кА

, (9.8)

или с учетом затухания I_*t и тока подпитки

. (9.9)

11) Наибольшее действующее значение тока КЗ, при этом

, (9.10)

где – базисный ток подпитки.

12) Установившийся ток КЗ определяют по выражению

. (9.11)

По результатам расчета строят графики токов КЗ для различных точек КЗ.

Примечание: Расчет токов КЗ можно производить по методике проф. Коноплева К.Г. [5] с построением графиков переходных процессов I_кз = f(t). Все переменные учитываются в соответствующих физических единицах.

Мгновенное значение токов фаз генераторов при коротком замыкании (без учета тока подпитки от эквивалентного ЭД) определяется по следующей формуле:

, (9.12)

где - базисное напряжение; - постоянная времени обмотки статора СГ; - постоянная времени обмотки возбуждения при замкнутой обмотке статора и отстутствии успокоительной обмотки; - постоянная времени успокоительной обмотки; - угол между осью ротора и осью фазы статора (рекомендуетя принять равным нулю в момент короткого замыкания).

В выражении (9.12) – эквивалентное сопротивление цепи КЗ в установившемся режиме определится как:

(9.13)

где

.

Эквивалентное сопротивление цепи КЗ в переходном режиме

(9.14)

где

.

Для сверхпереходного режима - эквивалентное сопротивление цепи КЗ

(9.15)

где

.

В выражениях (9.13)-(9.14)

; ,

реактивное сопротивление обмотки статора СГ по продольной оси в установившемся и переходном режиме соответственно (мОм).

Задаваясь интервалом времени t от 0 до 1,5 с по выражению (9.13) строится график изменения тока КЗ.

Т иповой график изменения тока короткого замыкания представлен на рисунке 9.3

Рисунок 9.3 – Токи короткого замыкания на зажимах генератора

По полученным значениям i_У, I_У и I_ проверяются аппараты защиты и сборные шины ГРЩ на термическую и динамическую устойчивость [5].