Расчёт в именованных единицах

Составим схему замещения.

Расчёт параметров схемы замещения системы:

Система.

кВ;

Ом.

Приведем параметры к точке к.з. КЗ.

кВ; Фазное значение ЭДС кВ;

Ом.

ВЛ1.

Ом, Ом.

ВЛ2.

Ом, Ом.

Трансформатор Т1.

Ом.

Трансформатор Т2.

Ом.

.

Нагрузка Н1.

кВ, кВ.

Ом.

Нагрузка Н2.

кВ, кВ.

Ом.

Синхронный генератор

кА — номинальный ток синхронного генератора;

Ом.

Сверхпереходная фазная ЭДС генератора:

при ;

Синхронный двигатель СД1.

кА — номинальный ток синхронного двигателя;

Ом;

Сверхпереходная фазная ЭДС двигателя:

при ;

Синхронный двигатель СД2.

кА — номинальный ток синхронного двигателя;

Ом;

Сверхпереходная фазная ЭДС двигателя:

при ;

Асинхронный двигатель АД.

кА — номинальный ток асинхронного двигателя;

Ом;

Ом;

Сверхпереходная фазная ЭДС двигателя:

при ;

кВ.

Расчет начального значения периодической составляющей тока при трехфазном КЗ для точки короткого замыкания К3

Преобразуем схему относительно точки К3.

Ом;

Ом;

Ом;

Ом.

Рис. 3 Расчётная схема для точки К3

Рис. 4 Преобразованная схема относительно точки К3

Определим начальное значение периодической составляющей тока к.з. для точки К3.

Расчёт ударного тока в точке к. з Для того, чтобы произвести расчёт ударного тока для заданной точки, составим схему замещения с учётом как индуктивных, так и активных сопротивлений. Так как схема замещения для индуктивных сопротивлений имеется, составим схему замещения с учётом активных сопротивлений элементов.

Расчёт активных сопротивлении параметров схемы замещения:

Система Ом. ВЛ1.

Ом.

ВЛ2.

Ом.

Трансформатор Т1

Ом.

Трансформатор Т2.

Ом.

Нагрузка Н1.

Ом.

Нагрузка Н2.

Ом.

Синхронный генератор

Ом.

Синхронный двигатель СД1.

Ом.

Синхронный двигатель СД2.

Ом.

Асинхронный двигатель АД.

Ом.

Преобразуем схему замещения (Рис. 5) относительно точки К3.

Ом;

Ом;

Ом;

Ом;

Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока КЗ i-ой ветви:

где , — результирующие эквивалентные сопротивления i-ой ветви, Ом; -синхронная угловая частота напряжения сети, рад/с ().

Найдём постоянные времени для каждой ветви:

сек., сек., сек.,.

сек., сек., сек., сек.

Поскольку точка короткого замыкания делит заданную схему на радиальные независимые друг от друга ветви, то ударный ток КЗ определяется суммой ударных токов отдельных ветвей:

;

кА, кА, кА, кА, кА, кА, .

Расчёт значения периодической составляющей тока в точке к.з. К3 к моменту его снятия сек.

Периодическая составляющая тока трехфазного к.з. в произвольный момент времени определяется через начальное значение трехфазного тока к.з.:

где — коэффициент, характеризующий затухание периодической составляющей тока КЗ.

Значения коэффициента для различных источников, питающих точку КЗ (синхронные генераторы и компенсаторы, синхронные двигатели, асинхронные двигатели) в зависимости от удаленности точки КЗ, определяется по графикам в зависимости от.

отношением действующего значения периодической составляющей тока источника в начальный момент КЗ к номинальному току.

Синхронный генератор

.

Синхронный двигатель СД1.

.

Синхронный двигатель СД2.

.

Асинхронный двигатель АД.

.

Таким образом, значение периодической составляющей тока в точке к.з. к моменту его снятия:

Расчёт в базисных единицах Для расчета параметров в базисных единицах, рассчитаем базисные напряжения каждой ступени. Для расчетов примем МВА, кВ.

кВ, кА.

кВ, кА.

Определим параметры схемы замещения:

Система.

о.е.;

о.е.

ВЛ1.

о.е.

ВЛ2.

о.е.

Трансформатор Т1.

о.е.

Трансформатор Т2.

о.е.

Нагрузка Н1.

о.е.

о.е.

Нагрузка Н2.

о.е. о.е.

Синхронный генератор

о.е. о.е.

Линейное значение ЭДС генератора.

о.е.

Синхронный двигатель СД1.

о.е.

о.е.

Линейное значение ЭДС двигателя.

о.е.

Синхронный двигатель СД2.

о.е.

о.е.

Линейное значение ЭДС двигателя.

о.е.

Асинхронный двигатель АД.

о.е.

о.е.

Линейное значение ЭДС двигателя.

о.е.

Рис. 7 Схема замещения при расчёте в базисных единицах

Преобразуем схему относительно точки К3.

о.е.;

о.е.;

Ом;

о.е.;

Рис. 8 Преобразованная схема относительно точки К3

Определим начальное значение периодической составляющей тока к.з. для точки К3.

Расчёт ударного тока в точке к. з Рис. 9 Схема замещения (при расчёте в базисных единицах), содержащая только активные элементы

Расчёт активных сопротивлении параметров схемы замещения:

Система Ом. ВЛ1.

о.е.

ВЛ2.

о.е.

Трансформатор Т1.

о.е.

Трансформатор Т2.

о.е.

Нагрузка Н1.

о.е.

Нагрузка Н2.

о.е.

Синхронный генератор

о.е.

Синхронный двигатель СД1.

о.е.

Синхронный двигатель СД2.

о.е.

Асинхронный двигатель АД.

о.е.

Преобразуем схему замещения (Рис. 5) относительно точки К3.

о.е;

о.е;

о.е.;

о.е.;

Рис. 10 Преобразованная схема относительно точки К3

Найдём постоянные времени для каждой ветви:

сек., сек.,.

сек.,.

сек., сек.,.

сек., сек.

Расчёт значения периодической составляющей тока в точке к.з. К3 к моменту его снятия сек.

Синхронный генератор

.

Синхронный двигатель СД1.

.

Синхронный двигатель СД2.

.

Асинхронный двигатель АД.

.

Таким образом, значение периодической составляющей тока в точке к.з. к моменту его снятия: