Применение метода расчетных кривых для расчета несимметричных КЗ

Все рассмотренные выше практические методы расчета переходного процесса при трехфазном КЗ согласно правилу эквивалентности прямой последовательности могут быть применены для расчета переходного процесса при любом несимметричномКЗ.

Порядок пользования расчетными кривыми для определения токов несимметричного КЗ вытекает из основного правила: несимметричное КЗ рассчитывается как симметричное трехфазное с отнесением места КЗ к дополнительному сопротивлению ΔX⁽ⁿ⁾  для данного вида K3.

Для расчёта несимметричных КЗ вначале составляют схемы замещения с учетом всех последовательностей (прямой, обратной и нулевой). Определяют параметры входящих в схемы элементов и указывают их значения на схемах замещения. Затем составляют эквивалентные схемы замещения и находят результирующие сопротивления отдельных последовательностей Х_рез1, Х_рез2, Х_рез0 относительно точки КЗ, а также результирующую ЭДС прямой последовательности Е_рез относительно той же точки. По значениям Х_рез1, Х_рез2, Х_рез0 вычисляют эквивалентное сопротивление для данного вида несимметричного КЗ.

Х⁽ⁿ⁾_рез = Х_рез1 + ΔX⁽ⁿ⁾;

;

;

.

Чтобы воспользоваться расчетными кривыми для приближенного определения тока прямой последовательности в произвольный момент переходного процесса, необходимо найти расчетное реактивное сопротивление  для данного вида КЗ. С учетом индивидуального изменения токов расчетное сопротивление выделяемой генерирующей j ветви при любом несимметричном КЗ определяется по формуле:

или .

При расчете по общему изменению S_ном.j  следует понимать суммарную номинальную мощность всех генераторов в схеме.

Имея в виду приближенность данного метода расчета, можно для упрощения принять , т.е. считать результирующее сопротивление обратной последовательности равным результирующему сопротивлению, определяемому для трехфазного КЗ в той же точке.

По найденному , используя соответствующие кривые, находят для заданного момента времени t относительное значение тока прямой последовательности , а затем по формулам, приведенным в таблице 3.2, определяют токи обратной и нулевой последовательностей, а также напряжения всех последовательностей в месте КЗ.

Значение периодической составляющей тока в месте КЗ вычисляют по формуле:

,

а при расчёте с учётом индивидуального изменения

,

где m⁽ⁿ⁾ –коэффициент, зависящий от вида КЗ.

;

;

;

I_номΣ - суммарный номинальный ток генераторов, приведённый к напряжению той ступени, где рассматривается КЗ;

I⁽ⁿ⁾_{*K1tI ,} I⁽ⁿ⁾_*K1tII -относительные значения токов прямой последовательности, найденные по расчетным кривым для выделенных ветвей I, II и т.д.;

I_{номI ,} I_номII – номинальные токи тех же ветвей, приведенные к напряжению ступени, где рассматривается КЗ.

Система при расчёте несимметричного КЗ учитывается так же, как и при расчёте трёхфазного КЗ.

.

Ток прямой последовательности, создаваемый таким источником, рассчитывают по формуле, если сопротивление Х_*с источника выражено в относительных единицах

если это сопротивление задано в именованных единицах:

.

При введении дополнительного реактивного сопротивления ΔX⁽ⁿ⁾ у условия работы отдельных генераторов (или станций) при несимметричных КЗ отличаются меньше, чем при трехфазном КЗ в той же точке. Поэтому при расчете несимметричных КЗ индивидуальное затухание периодической составляющей тока КЗ зачастую можно не учитывать или учитывать для меньшего числа выделяемых ветвей.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Куликов Ю.А. Переходные процессы в электрических системах: Учеб. пособие. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2002.

2. Переходные процессы в системах электроснабжения: Учебник /В.Н. Винославский, Г.Г. Пивняк, Л.И. Несен и др.; Под ред. В.Н. Винославского. –К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989.

3. Переходные процессы в электроэнергетических системах: [текст]Учеб. пособие/ Ред. И.П. Крючков. – М.: Изд. дом МЭИ, 2009. - 416 с. (5 экз)

4. Пилипенко, В.Т. Электромагнитные переходные процессы в электроэнергетических системах: учебно-методическое пособие / В.Т. Пилипенко. - Оренбург: ОГУ, 2014. - 124 с.

5. Расчет коротких замыканий и выбор электрооборудования: Учебное пособие для студ. высш. учеб. заведений / И.П. Крючков, Б.Н. Неклепаев, В.А. Старшинов и др.; Под ред. И.П. Крючкова и В.А. Старшинова. – М.: Издательский центр «Академия», 2005. – 416 с.

6. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах: Учебник для электротехнических и энергетических вузов и факультетов. - М.: Энергия, 1970.

 

Татарникова Анна Николаевна

Парфенова Наталья Алексеевна

 

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ

Часть 1

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ

 

Учебное пособие для студентов направления подготовки

«Электроэнергетика и электротехника»

Редактор Е.Ф. Изотова

 

 

Подписано к печати 05.07.2016. Формат 60х84/16.

Усл. печ. л. 4,69. Тираж 120 экз. Заказ 161557. Рег. № 10.

 

Отпечатано в ИТО Рубцовского индустриального института

658207, Рубцовск, ул. Тракторная, 2/6.