Мошкин В.И. Переходные процессы в системах электроснабжения
Подождите немного. Документ загружается.
Расчет токов к.з. от источника С ("система")
Токи к.з. от источника С определяют аналогично предыдущему
случаю. Постоянную времени Т
а.с
в этом случае можно принять равной
0,06 с. Если задана мощность КЗ системы или ток КЗ системы, то
постоянная времени Т
а.с
вычисляется по известной формуле:
с
с
с.а
.
.
R
X
Т
.
Приложение 4
Расчет токов к.з. от источника Г ("генератор")
Начальное значение периодической составляющей тока источника Г
находят через его сверхпереходные параметры - ЭДС
*
//
Г
Е
и сопротивление
*
//
Г
Х
: I
п.о.г
= I
Б
∙
*
*
//
Г
//
Г
Х
Е
.
Для определения периодического тока I
п.τ. г
от источника Г к
моменту τ расхождения контактов выключателя рекомендуется
использовать типовые кривые, приведенные на рис. П.2, а.
,
а) б)
Рис. П.2
По типовым кривым можно определить с допустимой погрешностью пе-
риодическую составляющую тока в момент τ в схеме, где один или нес-
колько находящихся в одинаковых условиях генераторов через общий
элемент (сопротивление) подпитывают точку к.з. (рис.П.2, в). Допустимо
11
1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 о.е.
7
п.о.г
п.τ.τ
I
I
1
2
3
6
5
4
8
I
I
ном
о
п.о.г
о.е
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5
t,с
п.о.г
п.τ.τ
I
I
о.е
1,0
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,5
0,6
0,7
0,8
0,9
1,0
п.о.п.о.г
I/I
п.о.
п.τ.
I
I
применение типовых кривых для расчета тока в сложной схеме, где
генератор совместно с системой через общий элемент (сопротивление)
подпитывают место к.з.
Кривые рис. П.2, а представляют собой рассчитанные на ЭВМ времен-
ные зависимости периодической составляющей тока трехфазного к. з.
от генератора I
п.τ.г
,
отнесенной к начальному току I
п.о.г
, построенные при
разных удаленностях точки к.з. от генератора. Кривые на рис. П.2, б
позволяют найти ток к.з. при питании к.з. от генератора и системы
одновременно.
Удаленность фиксируется отношением I
п.о.г
/
о
I
ном.г,
- где
о
I
ном.г
номинальный ток генератора (кА), приведенный к той ступени, где
находится точка к.з , он определяется как:
о
I
ном. г
= P
ном.г
/(
3
U
ср. к
cos φ
ном
),
где P
ном.г
и cos φ
ном
- номинальная мощность, МВт, и коэффициент
мощности генератора соответственно; U
ср. к
-
среднее значение
напряжения той ступени, на которой находится точка к . з . , кВ.
Расчет периодической составляющей тока к.з. в произвольный
момент времени τ с использованием метода типовых кривых
производят в следующем порядке:
а) определяют начальное значение периодической составляющей
тока в месте к.з. от генератора (или их группы) I
п.о.г
= Е
ф
/(X”
d
+ X
∑
) и
находят отношение I
п.о.г
/
о
I
ном.г
. При наличии нескольких однотипных
генераторов в выражение вместо Р
ном.г
подставляют суммарную мощность
всех генераторов;
б) по найденному параметру I
п.о.г
/
о
I
ном. г
выбирают нужную кривую
на рис. П.2, а и по ней для заданного t = τ определяют кратность искомого
тока по отношению к начальному γ
τ
= I
п.τ.г
. /
о
I
п.о.г
;
в) определяют действующее значение периодической
составляющей тока к.з. от генератора (или группы генераторов) в
момент времени τ:
I
п.τ.г
= γ
τ
I
п.о.г
.
Кривые справедливы для турбогенераторов мощностью от 12 до 800
МВт, гидрогенераторов до 500 МВт и всех крупных синхронных ком-
пенсаторов.
Использование метода типовых кривых в сложной схеме с
несколькими генераторами, различно удаленными от места
повреждения, сопряжено с большими погрешностями (> 10%) и
нецелесообразно.
12
Если генераторы и система связаны с точкой к.з. общим элементом
(сопротивлением) X
к
, то периодическую составляющую I
п.τ
в месте к.з, в
любой момент времени t = τ находят, используя совместно типовые
кривые рис. П.2, а и кривые γ
τ
= f(I
п.τ.
∑
/I
п.о.
∑
) при различных значениях
параметра (I
п.о.г
/I
п.о.
∑
) (рис. П.2, б).
Рис. П.2, в
Здесь I
п.о.
∑
- начальное значение периодической составляющей
тока в месте к.з. (результирующий ток от генераторов и от системы).
Тогда расчет периодической составляющей тока к.з. в про-
извольный момент времени ведут в следующем порядке:
а) преобразуют ранее составленную схему замещения и находят
результирующие сопротивления ветвей Х
∑
Г
и Х
∑
С
до узловой точки М
(рис. П.2, в), а также общее сопротивление X
к
;
б) определяют начальные значения периодических составляющих
токов в месте к.з.: суммарного I
п.о.
∑
и ветви генератора I
п . о . г
и по ним,
используя формулу, находят параметры I
п
.
о.г
/
о
I
ном.г
и I
п.о.г
/I
п.о.
∑
,
в) по кривой рис. П.2,а для найденного параметра I
п.о.г
/
о
I
ном.г
и для
времени t=τ находят кратность γ
τ
. По ней и по кривой рис. П.2 б,
соответствующей найденному параметру I
п.о.г
/I
п.о.
∑
, находят суммарную
кратность γ
∑
τ
= (I
п.τ.
∑
/I
п.о.
∑
);
г) определяют действующее значение периодической
составляющей тока в месте к.з. в момент времени τ, когда источники Г
и С связаны с точкой к.з. через общее сопротивление X
к
:
I
п. τ
= γ
∑
τ
I
п.о.
∑
.
Апериодическая составляющая точка к.з. от источника Г к
моменту размыкания контактов выключателя τ может быть
определена либо по формуле
i
а.г.τ
=
2
I
п.о.г
е
-τ/Та.г
,
либо по кривым е
-τ/Та
= f(T
a
,τ) при известных величинах τ и Т
а
.
г
/1/.
13
Ударный ток от источника Г:
i
уд.г
= k
у.г
2
I
п.о.г
,
где
k
у.г
= 1 + е
-0,01/Та.г.
Значения постоянных времени Т
а
,
г
и ударных коэффициентов k
у
д
.
г
для некоторых турбогенераторов приведены в табл. П.2.1. Во всех
остальных случаях Т
а
.
г
находят из справочной литературы /1;4/, а k
уд..г
определяют по формуле.
Таблица П.2.1
Значения постоянной времени и ударного коэффициента
для генераторов
Тип турбогенератора Т
а. г
,с
.
k
у. г
ТВС-30
ТВФ-60-2
ТВф-100-2
ТВФ-120-2
ТВВ-165-2
ТВВ-200-2
ТГВ-200
ТГВ-300
ТВМ-300
ТВВ-320-2
ТВВ-500-2
ТГВ-500
ТВВ-800-2 (ТГВ-800)
0,212
0,245
0,417
0,404
0,408
0,30
0,546
0,54
0,392
0,368
0,361
0,468
0,44
1,96
1,965
1,98
1,98
1,98
1,97
1,985
1,985
1,98
1,975
1,975
1,985
1,985
Приложение 4
Таблица П.2.2
Расчетные схемы и схемы замещения элементов СЭС
Наименование
элемента
Схемы
расчетная замещения
14
Генератор
(синхронный
компенсатор)
G
( G C )
Å
Ã
"
X
d
"
Эквивалентный
источник системы
G
C
X
d
"
= X
ð å ç . ñ .
= U
ñ ð . í î ì .
E
Ã
"
Синхронный
двигатель
Ì
X "
d
E
Î Ñ Ä
"
Асинхронный
двигатель
Ì
X "
E
Î À Ä
"
15
Обобщенная
нагрузка
S
Í Ã
X "
E
Í Ã
"
Двухобмоточный
трансформатор
Ò
 Í
Í Í
X
Трехобмоточный
трансформатор
 Í
Ñ Í
Í Í
X
Õ
Â
Í
Ñ
X
Трехфазный
автотрансформатор
 Í
Ñ Í
Í Í
X
Õ
Â
Í
Ñ
X
Реактор
L R
X
Сдвоенный
реактор
3
1
2
X
3
Õ
2
Õ
1
ВЛ
16
R
КЛ
W
Õ R
Трехфазный
генератор с
обмоткой НН,
расщепленной на
две части
 Í
Í Í 2
Í Í 1
X
Â
Õ
Í 2
Õ
Í 1
Условные обозначения элементов схем (ГОСТ 2.722-68: -2.755-74)
Таблица П.3
Наименование и буквенные
обозначения в схемах
Обозначение
Линия электропередач, или
провод, общее обозначение
(W)
è ë è
W
Ответвление от линий
Продолжение таблицы П.3
Отводы (отпайки) от шин
2 , , , 3
17
Главные шины (АМ)
А.Заземление
Б.Корпус (аппарата,
машины)
5 , , , 7
9 0
Å
5 , , , 1 0
A .
Á .
Машина электрическая
(G,M):
А.Общее обозначение
(внутри окружности можно
указать род машины, род
тока, число фаз или вид
соединения обмоток)
Б.Трехфазный генератор
переменного тока (GA).
В.Двигатель с
соединением обмоток в
звезду (М).
M
G A
A .
Á . Â .
3
Трансформатор трехфазный
(Т) (соединение обмоток
«треугольник – звезда с
заземлением нейтрали»)
T
Автотрансформатор
трехфазный (Т) (соединение
обмоток звездой)
T
Трансформатор напряжения
(TV) измерительный
T V
è ë è
T V
Окончание таблицы П.3
Трансформатор тока (ТА) с
одной вторичной обмоткой
Ò À Ò À
è ë è
18
Приложение 5
(ГОСТ 27514-87, с. 27)
Определение параметров элементов эквивалентных схем
замещения в именованных единицах с приведением значений
параметров расчётных схем к выбранной основной ступени
напряжения сети, с учётом фактических коэффициентов
трансформации силовых трансформаторов и автотрансформаторов
При определении параметров элементов эквивалентной схемы
замещения в именованных единицах с приведением значений параметров
расчётной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и с
учётом фактических коэффициентов трансформации силовых
трансформаторов необходимо ЭДС источников сопротивления всех
элементов привести к основной ступени напряжения, используя
соотношения:
m
o
kkkEE ...
21
;
2
21
)...(
m
o
kkkZZ
,
где
E
и
Z
- действительные значения ЭДС источника, кВ, и
сопротивления, кОм, какого-либо элемента;
m
kkk ,...,,
21
- коэффициенты трансформации трансформаторов,
включённых каскадно между основной и N-й ступенями напряжения в
направлении к искомой (!), где заданы
E
и
Z
.
Если ЭДС и сопротивления заданы в о.е. при номинальных условиях
(т.е. при
ном
U
и
ном
S
), то значения соответствующих ЭДС и
сопротивлений в именованных единицах, приведённых к основной
ступени напряжения сети, следует определять по формулам:
mном
ном
o
kkkUEE
...
21
)(
;
2
21
2
)(
)...(
m
ном
ном
ном
o
kkk
S
U
ZZ
,
где
)(ном
E
и
)(ном
Z
- значения ЭДС и сопротивления в о.е. при номинальных
условиях.
Приложение 6
(ГОСТ 27514 – 87, с. 28)
Определение параметров элементов эквивалентных схем
замещения в относительных единицах с приведением значений
параметров расчётных схем к выбранным базисным условиям и с
учётом фактических коэффициентов трансформации силовых
трансформаторов и автотрансформаторов
19
При определении параметров элементов эквивалентной схемы
замещение в о.е. с приведением параметров расчётной схемы к выбранным
базисным условиями и с учетом фактических коэффициентов
трансформации необходимо:
1). задаться базисной мощностью в МВ·А,
Б
S
, и для одной из
ступеней напряжения сети (основной) выбрать базисное напряжение
ОСНБ
U
.
, кВ;
2). найти базисные напряжения в кВ для других ступеней напряжения
сети, используя для этой цели формулу:
ОСНБ
m
NБ
U
kkk
U
.
21
.
...
1
, (1)
где
m
kkk ,...,,
21
- коэффициенты трансформации трансформаторов между
основной и N-й ступенями напряжения в направлении к искомой;
3). определить относительные значения ЭДС источников и
сопротивлений всех элементов при выбранных базисных условиях по
формулам:
Б
Б
E
E
E
)(
(2);
Б
ном
номБ
U
U
EE
)()(
(3);
2
)(
Б
Б
Б
U
S
ZZ
(4);
Б
ном
ном
Б
номБ
U
U
I
I
ZZ
)()(
(5);
2
2
)()(
Б
ном
ном
Б
номБ
U
U
S
S
ZZ
(6),
где
Б
U
и
Б
I
- соответственно базисное напряжение, кВ, и базисный ток,
кА, той ступени напряжения сети, где находится элемент, подлежащий
приведению;
номномном
IUS ,,
- соответственно номинальная мощность, МВ·А,
номинальное напряжение, кВ, и номинальный ток, кА, этого элемента;
)(
,
ном
EE
- ЭДС источника соответственно в именованных единицах, кВ, и
относительных единицах при номинальных условиях.
Формулу (4) используют тогда, когда сопротивление элемента задано
в именованных единицах (ВЛ, КЛ, реакторы), а формулу (5) – когда
сопротивление задано в о.е. при номинальном напряжении и номинальном
токе (реакторы). Формулу (6) используют тогда, когда сопротивление
задано в о.е. при номинальной мощности и номинальном напряжении.
Приложение 7
(ГОСТ 27514-87, с.29)
Определение параметров элементов эквивалентных схем
замещения при приближённом учёте коэффициентов трансформации
силовых трансформаторов и автотрансформаторов
При определении параметров элементов эквивалентной схемы
замещения в именованных единицах с приведением значений параметров
расчётной схемы к выбранной основной ступени напряжения сети и
20