Определение затухания периодической составляющей тока

 

Затухание периодической составляющей тока КЗ для моментов времени 0,1 с; 0,2 с; 0,3 с определяется по типовым кривым.

Для расчета затухания используются начальные значения периодических составляющих токов от источников энергии - системы и генераторов. Эти токи рассчитаны в подпункте 4.1, их следует привести к напряжению, на котором произошло короткое замыкание.

Начальные значения периодических составляющих для точки К1 на шинах 220 кВ:

;

;

;

.

Для любого момента времени периодическая составляющая тока от системы равна начальному значению:

 

.

 

Сначала необходимо определить номинальный ток генератора, приведенный к среднему напряжению точки КЗ по формуле:

 

. (4.13)

 

Для генераторов G1, G2 и G3:

 

.

 

Типовые кривые затухания приведены в [5]. Для использования данных кривых следует определить соотношение:

 

. (4.14)

 

Для генератора G1 отношение (4.9):

.

Так как отношение меньше двух, то для всех моментов времени:

 

.

 

Для генератора G2:

.

По кривым определяется затухание для моментов времени:= 0,1 с; ; ;= 0,2 с; ; ;= 0,3 с; ; .

Аналогичный расчет выполняется для генератора G3:

.

По кривым определяется затухание для моментов времени:= 0,1 с; ; ;= 0,2с; ; ;= 0,3с; ; .

Ток КЗ в точке К1 в различные моменты времени:

 

;

;

.

 

Аналогичные расчеты выполняются для точки К2.

Начальные значения периодических составляющих для точки К2 на выводах генератора 15 кВ:

;

;

;

.

Для любого момента времени периодическая составляющая тока от системы равна начальному значению:

 

.

 

Для генераторов G1, G2 и G3:

 

.

 

Для генератора G1 отношение (4.9):

.

Так как отношение меньше двух, то для всех моментов времени:

.

Для генератора G2:

.

По кривым определяется затухание для моментов времени:= 0,1 с; ; ;= 0,2 с; ; ;= 0,3 с; ; .

Для генератора G3:

,

.

Ток КЗ в точке К2 в различные моменты времени:

;

;

.

 

Осциллограммы периодической и апериодической составляющих тока короткого замыкания

 

Для построения осциллограммы следует записать выражение для тока короткого замыкания в зависимости от времени:

 

. (4.15)

 

Первое слагаемое выражения (4.10) - периодическая составляющая тока КЗ:

 

, (4.16)

 

где α - фазовый угол напряжения источника в момент t = 0 (угол включения); ϕ_к - угол сдвига тока в цепи КЗ относительно напряжения; I_Пm - амплитуда периодической составляющей:

 

.    (4.17)

 

Начальное значение апериодической составляющей тока КЗ:

 

.   (4.18)

 

Расчет выражения для тока КЗ в точке К1 по формулам (4.10 - 4.13) для углов включения 0°; 30°; 60°; 90°; при ϕ_к = 90°:

;

;

;

;

.

Выражения для построения осциллограмм:

;

;

;

.

 

Рисунок 4.9 - Осциллограмма тока КЗ при α = 0°

 

Рисунок 4.10 - Осциллограмма тока КЗ при α = 30°

 

Рисунок 4.11 - Осциллограмма тока КЗ при α = 60°

 

Рисунок 4.12 - Осциллограмма тока КЗ при α = 90°