Когда задача ограничена нахождением тока КЗ или остаточного напряжения за аварийной ветвью, удобно пользоваться методом расчетных кривых. Он относительно прост и достаточно точен. Метод основан на использовании специальных кривых, с помощью которых для произвольного момента времени 0 £ t £ ¥ и для расчетных сопротивлений 0 £ Храсч £ 3 можно получить относительное значение периодической слагающей тока КЗ I*пt .
Для построения специальных кривых использовался реальный генератор, работающий с номинальной нагрузкой. Здесь – а) – расчётная схема; б) – схема замещения.
Изменением Хк регулируют электрическую удалённость генератора до точки КЗ. Для различных значений Хк и t замеряют ток и напряжение генератора и по соответствующим формулам находят периодическую слагающую тока КЗ. Храсч.=Х d ” + X к. Параметры турбо- и гидрогенераторов отличаются друг от друга (Хd”ГГ¹Хd”ТГ), поэтому специальные кривые выполняются отдельно для турбо и гидрогенераторов. По мере увеличения Храсч. различия между I*пt для разных моментов времени становится всё меньше, что позволяет принять при Х*расч ³ неизменность по величине. I *п t =0 = I *п t = ¥ . С ростом Храсч различие специальных кривых для турбо- и гидрогенераторов сказываются всё меньше и при Храсч ³ 1 расчётные кривые практически совпадают.
На диаграмме изображены расчётные кривые для турбогенератора с АРВ.
Порядок выполнения расчёта:
1. для заданной расчётной схемы составляют схему замещения, в которую генераторы входят своими Хd”;
2. все нагрузки отбрасываются за исключением тех, что находятся вблизи точки КЗ или подключены к шинам, на которых возникло КЗ. Крупные двигатели и компенсаторы учитываются как генераторы с равновеликой мощностью. ЭДС в схему замещения не вводят. Расчёт ТКЗ целесообразно ввести по средним напряжениям без учёта действительных коэффициентов трансформации трансформаторов;
3. постепенным преобразованием схемы замещения находят ХS относительно точки КЗ;
4. для определения Х*расч найденное ХS выражают в относительных единицах при суммарной номинальной мощности генераторов (SномSГГ или SномSТГ ), МВА. Если расчёт токов КЗ выполняется в именованных единицах, то Х*расч= ХS(Ом)× SномSГ / Uср2, где Uср – среднее напряжение точки КЗ Если расчёт токов КЗ выполняется в относительных единицах, то Х*расч = Х*S × SномSГ / Sбаз.
5. По расчётным кривым для турбо - и гидрогенераторов, при известном Х*расч и заданном моменте времени t находят I *п t;
6. Находят номинальный ток от однотипных генераторов : 
, где Uном – номинальное напряжение точки КЗ; или 
, где Uбаз – среднее напряжение точки КЗ;
7. Находят искомую величину тока КЗ для заданного момента времени:
I к(3) = I *п t × I ном S, кА. При Храсч ³ 3 I к(3)= I ном S / Х* S, где Х* S =Х S (Ом) × S ном S Г / U ср2, где Uср – среднее напряжение точки КЗ.
От системы бесконечной мощности ток КЗ находят по формуле:
I кс(3)= I баз / Х*с [кА], где Iбаз = Sбаз /Ö3 × Uср точки КЗ.
Примечания:
1. объединение разнотипных источников питания не допускается во избежание чрезмерных погрешностей расчёта тока КЗ;
2. объединение однотипных источников питания при резком отличии их номинальных мощностей, а также при различной электрической удалённости их от точки КЗ недопустимо во избежание больших погрешностей расчёта.
Лекция 11: «Метод спрямлённых характеристик».
Если генератор представлен своими Ег и Хг, величины которых не зависят от изменения внешних условий, то периодическая слагающая тока КЗ легко может быть найдена по формуле: 
. Эту формулу используют для определения начального и установившегося токов КЗ. Для t=0 в формулу вводят Еq” и Хd”, для t=¥, соответственно, Еq (ЕqПР). ЭДС генератора и его сопротивление от t=0 до t=¥ изменяются в широком диапазоне. Например,
 |
При определении тока КЗ методом расчётных кривых для любого момента времени генератор входил в схему замещения своим Хd” для t=0, хотя его сопротивление для заданного момента t будет отличаться от Хd” (например, Хt). Представим формулу (1) в виде: Ег - Iп ×Хг= Iп ×Хвн = Uг. Отсюда Ег- Iп×Хг = Uг (2)
Iп × Хвн = Uг (3)
В системе координат I, U ток и напряжение генератора определяется пересечением внешней характеристики (2) и прямой (3).
На диаграмме показаны две внешние характеристики генератора для t=0 и t=¥. Все промежуточные внешние характеристики располагаются между ними, в частности, характеристика для момента времени t. Прямая MN пересекает эти характеристики на уровне Uн. Пересечение характеристик с осью ординат дают значения ЭДС от Еq” … Et … Eqпр. Пересечение этих характеристик с осью абсцисс дают значения токов от I” … Iкр … I¥.
Если в расчётной схеме имеется один генератор, то нетрудно построить его внешнюю характеристику для произвольного момента времени. Для этого, задаваясь разными Хвн, определяют ток генератора, а по нему Uост. На участке N0N’t генератор работает в режиме нормального напряжения РНН, а на участке N’tH в режиме подъёма возбуждения РПВ. Критическое сопротивление для времени t: Хкр t=Х t × Uн / (Е t – Uном) и соответствующий ему ток Iкр t = ( Et – Uн) / Х t = Uн / Хкр t – называется критическим током.
Для определения Еt и Хt пользуются диаграммами для турбо- и гидрогенераторов, которые дают все эти значения в зависимости от заданных моментов времени t и тока возбуждения If .
Порядок расчёта:
1. по расчётной схеме составляется схема замещения. Для момента времени t принимается режим работы генератора (приближённо, в зависимости от удалённости его до точки КЗ);
2. в режиме РПВ генератор входит в схему замещения своими Еt и Хt; в режиме РНН, соответственно, своими Eг=Uн и Xг=0. Для t£0.5 сек принимают режим РПВ. Нагрузка входит в схему замещения своими Енаг=0 и Хнаг=1.2;
3. при необходимости находят для заданного I*f значения Еt и Xt и приводят их к базисным условиям;
4. постепенным преобразованием схемы находят ЕS и ХS ;
5. определяют ток КЗ Iпt = ЕS / ХS;
6. разворачивают схему замещения в обратном направлении и находят ток КЗ от каждого генератора;
7. проверяют правильность выбранного режима, сравнивая Iкрt с Iкг;
8. в случае ошибочного выбора режима его меняют на другой и расчёт повторяют заново с последующей проверкой.
Дата: 2019-07-30, просмотров: 307.
