Анализ схемы. 
Электромагнитные процессы

При расчете начального действующего значения периодической (принужденной) составляющей тока трехфазного к.з. в электросистемах свыше 1 кВ в исходную расчетную схему должны быть введены все синхронные генераторы, а так же синхронные и асинхронные электродвигатели мощностью более 100 кВт, если между двигателями и точкой к.з. отсутствуют токоограничительные реакторы или силовые трансформаторы. В расчетной схеме к.з. находится на шине 10 кВ за трансформаторами Т3 и Т4, поэтому обобщенная нагрузка n1 и n2 в расчетную схему не включается. При выключенном выключателе «В» (первая часть задания) устройство СД3, АД4 и нагрузка Н4 в схему не включается.

В практических расчетах токов к.з. при питании от энергосистемы бесконечной мощности, ЭДС энергосистемы учитывается приближенно и принимается к постоянной, равной 1,0.

При внезапном нарушении режима (к.з.) происходит изменение составляющих магнитных потоков АД и СД. В машинах с демпферными обмотками возникают сверхпереходные ЭДС, которые характеризуются значениями ЭДС и соответствующими сопротивлениями.

При отсутствии данных об энергосистеме, расчеты производят по предельному току отключения выключателей, установленных на шинах связи с энергосистемой.

Сопротивление системы определяется по выражению:

где — базовая мощность;

— мощность трехфазного к.з. на шинах источника питания.

Сопротивление ЛЭП в расчетных схемах определяется через удельное сопротивление на 1 км длины линии. Все линии имеют стальные грозозащитные тросы. Провода на опорах расположены горизонтально. Линия 500 кВ имеет три провода в фазе. Все линии двуцепные, взаимное влияние линии отсутствует. При расчетах необходимо учитывать влияние каждой обобщенной нагрузки на ток к.з.

В обобщенную нагрузку входят маломощные асинхронные и синхронные двигатели, различные преобразователи, освещение, электротехнические установки. Значение ЭДС при расчетах примем: Ен=0,85.

При расчетах токов к.з. на их величину существенное влияние оказывают электродвигатели. Все электрические машины обладают принципом обратимости, то есть в момент возникновения к.з. энергия, запасенная в магнитном поле машины передается в точку к.з. Сверхпереходные ЭДС вычисляются:

Расчеты проводятся о.е. Относительное значение величиныэто ее отношение к другой одноименной величине, принятой за базисную. Если принять за базовые значения то Iб и Uб, то базовую мощность найдем:

Базовое сопротивление:

Подобные выражения можно составить и для других параметров системы. Частным случаем являются относительные, номинальные единицы сопротивлении, тока и т. д.

Сопротивление трансформатора можно найти по формуле:

Значение показывает долю сопротивления трансформатора в относительных единицах при номинальных условиях.

Для расчетов токов к.з. составляется схема замещения. Схема замещения отличается от расчетной тем, что в ней в линейном изображении показываются только те элементы, по которым могут течь токи к.з. Трансформаторы и автотрансформаторы в схемах замещения заменяются одной эквивалентной электрически связанной цепью вместо электромагнитной. Это относится и к другим элементам схемы. Полученная схема представляет соединение схем замещения отдельных ее элементов, при чем элементы в схеме соединены так же как в расчетной. Используются следующие схемы замещения элементов:

— генераторы (явнополюсные машины):

— ВЛ (цепь с распределенными параметрами):

— схема замещения трансформатора и автотрансформатора:

— обобщенная нагрузка и электрические машины:

При расчетах активное сопротивление не учитывается.

Используя схемы замещения элементов составляем схему замещения системы:

Рисунок 6- Схема замещения энергосистемы.