Средние значения удельных параметров ЛЭП

 

Тип линии электропередач	Худ, Ом/км
Одноцепная ЛЭП  35…220 кВ  без расщепления То же 220…500 кВ  при расщеплении фазы на два провода Одноцепная ЛЭП  500 кВ  с расщеплением фазы на три провода Одноцепная ЛЭП  750 кВ  с расщеплением фазы на четыре провода Трехжильный кабель  6…10 кВ	0,4 0,32 0,3   0,28 0,12

 

Нагрузка (Н), как содержащая в своем составе в основном асинхронные двигатели, представляется в схемах замещения для начального момента процесса короткого замыкания в виде источника сверхпереходной ЭДС Е^{``</sup> за внутренним сопротивлением Х<sup>``}. В относительных номинальных единицах

Х^`` =  = 0,35.

 

ЭДС двигательной нагрузки Е^`` находится по формуле

 

 

где U₀, I₀, sinφ₀ – параметры нагрузки в предшествующем режиме (в о.е. при базисных условиях).

Если предшествующее напряжение равно 6,0 или 10,0 кВ при базисном – 6,3 или 10,5 кВ, то

Предшествующий ток нагрузки I_нг = S_нг/( U_нг) при базисном токе I_б = S_б/( в о.е.

 

C учетом того, что

 

можно записать выражение для расчета ЭДС нагрузки

 

 

где  cosφ₀ = 0,85 – 0,9.

 

 

1.3.6. Исполнение  схем  замещения  и  их  преобразование

 

Для вычисления начального сверхпереходного тока I^{``</sup> все источники нужно ввести в схему замещения своими сверхпереходными параметрами Х<sup>``} и Е``. При этом полагают, что сверхпереходные сопротивления  где  сверхпереходные реактивности по продольной (d) и поперечной (q) оси генератора.

Если представляется возможным путем преобразований рассчитать эквивалентную ЭДС  всех внешних источников и эквивалентное сопротивление  всей схемы относительно точки КЗ, то начальный сверхпереходный ток в месте короткого замыкания

 

  о.е.

 

Как указывалось, при определении  можно не учитывать все нагрузки, кроме двигательной, расположенной непосредственно у места КЗ, так как эти двигатели в начальный момент посылают ток к месту КЗ.

Если схема не приводится к простому виду или желательно иметь большее число ветвей для определения в них начального значения тока КЗ, используют различные методы расчета, например, метод контурных токов или узловых напряжений, метод разрезания узлов, метод сворачивания схемы относительно оси симметрии.

Простейшие и наиболее часто применяемые схемы и формулы преобразования схем замещения приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

 

с хемы и формулы преобразования схем замещения

 

Преобра зование	Схема		Формулы для определения
	до преобразования	после преобразования	параметров схемы	токов
Последова-тельное соединение			ХЭ = Х1 + Х2 + Х3	I1 = I2 = I3 = I
Парал- лельное соединение				I = I1 + I2 + I3
Преобразование треугольника в эквивалентную звезду			ХL =	IL = ILN - IML   IN = INM - ILN   IM = IML - INM
Преобразование звезды в эквивалентный труголь- ник
Замена несколь-ких источников эквива-лентным^*)

*) Примечание. На месте ЭДС, сопротивлений и токов могут быть их комплексы.

1.3.7. Определение  ударного  тока i _у  и  наибольшего  действующего

Значения тока  КЗ

 

Значение ударного тока i_у и наибольшее действующее значение тока КЗ I_у необходимы при расчете электродинамической устойчивости электрических аппаратов и шинопроводов.

В неразветвленной цепи с одним источником питания i_у и I_у определяют как

 

где – ударный коэффициент;

Т_а = Х/ωr – постоянная времени цепи.

При определении постоянной времени генератора следует учитывать индуктивное сопротивление обратной последовательности Х = Х₂ и активное сопротивление r обмотки статора.

В схеме с несколькими разнотипными источниками питания методика расчета ударного тока зависит от положения точки КЗ, для которой определяется ударный ток.

Выделяют три характерных случая:

1) удаленное КЗ;

2) КЗ вблизи генераторов и компенсаторов;

3) КЗ вблизи узла нагрузки с мощными электродвигателями.

Для указанных случаев ударный ток определяют следующим образом:

1. При удаленном КЗ (КЗ в распределительных устройствах и сети высоких напряжений станций и подстанций, РУ низшего напряжения подстанции без синхронных компенсаторов, за линейным реактором станции или подстанции)

 

где  суммарный сверхпереходный ток от всех источников питания.

При определении k_у постоянную времени Т_а находят упрощенно по выражению

 

Для характерных узлов системы значения коэффициента k_у приведены в прил. 1П2, рис.1, а значения отношения Х/r – в прил. 1П2.

2. При КЗ вблизи генератора (КЗ в районе сборных шин РУ генераторного напряжения станций или на выводах генератора блока генератор – трансформатор) выделяют составляющие ударного тока от генераторов данной станции и других источников системы

 

где k_уГ – ударный коэффициент генератора; определяется по каталожному значению постоянной Т_а генератора;

 k_уС – ударный коэффициент ветви системы;

 сверхпереходный ток генераторов станции (или блока);

I_C  – периодический незатухающий ток от системы.

3. При КЗ вблизи узла двигательной нагрузки (РУ 3…6 кВ собственных нужд тепловых и атомных станций, РУ 6…10 кВ промышленных подстанций с группой электродвигателей 6 или 10 кВ) ударный ток равен

 

 

где k_уд, k_уС – ударные коэффициенты соответственно для ветвей двигателей и системы;

 сверхпереходный ток от двигателей, равный суммарному пусковому току.

При расчете в относительных базисных единицах его можно определить по формуле

 

где k_i  6,5 – кратность пускового тока.

Для случая комбинированной нагрузки с двигателями

 

 

где

Затухание тока в двигателях необходимо учитывать как для апериодической, так и для периодической составляющих полного тока КЗ. Поэтому ударный коэффициент для двигателей определяется по формуле

 

 

в отличие от обычного выражения, где затуханием периодической составляющей пренебрегают: k_у = . Среднее значение постоянной  затухания периодического тока составляет 0,04…0,06 с, а для периодического – Т_а  0,01…0,04 с.

Ударный коэффициент для двигателей можно приближенно определить по графикам, приведенным в прил. 1П2, рис. 2.

1.3.8. Определение  тока  к  моменту  отключения  КЗ  (t = τ)

 

К моменту отключения КЗ периодический и апериодический токи в каждой из ветвей, примыкающих к точке КЗ, уменьшаются в сравнении с начальным значением. Это уменьшение зависит от ряда факторов. Наибольшую сложность представляет определение значения периодического тока I_пt в заданный момент времени. Апериодический ток для момента t определяется приведенной выше формулой:

 

 

Сложность задачи по определению I_пt заключается в том, что на процесс изменения тока вследствие КЗ накладывается процесс изменения возбуждения генератора из-за действия АРВ. Так как все генераторы станций снабжены быстродействующими автоматическими регуляторами возбуждения, то указанные процессы фактически накладываются один на другой, что усложняет картину зависимости I_п(t).