Цепи короткого замыкания
Для цепи короткого замыкания, состоящей из последовательно соединенных элементов, определение электромагнитной постоянной времени производится по формуле (3.3), где под х1 и R1 следует понимать соответственно суммарные индуктивные и активные сопротивления цепи короткого замыкания.
При сложной схеме (разветвленная, кольцевые связи), определение апериодической составляющей тока является сложной задачей.
Свободный ток в какой-то момент времени t в этом случае находится из равенства
, (4.20)
где Ia.1, Ia.2,...,Ia.n - начальные значения частных свободных токов (для отдельных ветвей схемы);
p1, p2, pn - корни характеристического уравнения.
При отсутствии емкостей в схеме все корни характеристического уравнения являются вещественными отрицательными величинами:
где Тa.к.1, Тa.к.2,..., Тa.к.n - электромагнитные постоянные времени частных свободных токов.
Начальные значения частных свободных токов и их электромагнитные постоянные зависят от параметров всех элементов схемы замещения. Расчет даже не очень сложной схемы требует значительного объема вычислительной работы. Чем больше параллельных ветвей с активно - индуктивными сопротивлениями, тем выше порядок степени характеристического уравнения. Поэтому в практических расчетах принимают следующее приближенное выражение:
, (4.21)
где Ia(0) - начальное значение апериодической составляющей тока;
Тa.к.э - эквивалентная электромагнитная постоянная времени цепи короткого замыкания, которая определяется по формуле:
, (4.22)
где хS - суммарное индуктивное сопротивление схемы замещения, найденное при отсутствии всех активных сопротивлений (R = 0);
RS - суммарное активное сопротивление схемы замещения, найденное при отсутствии всех индуктивных сопротивлений (х = 0).
Величина Iа(0) определяется по начальным условиям для ветви с коротким замыканием для этого:
1) рассчитывается начальное значение периодической составляющей тока КЗ;
2) определяется начальное значение Iа(0), зная, что ток предшествующего режима (величина его известна) равен сумме периодической и апериодической составляющих тока.
В случае отсутствия тока предшествующего режима Iа(0) = Im.n.
Таким образом, при использовании формулы (3.11) для сложной схемы замещения вместо Та.к необходимо подставить Та.к.э, которая определяется в следующей последовательности:
1) составляется схема замещения при чисто индуктивных сопротивлениях отдельных элементов;
2) схема замещения сворачивается до простейшей с расчетом хS;
3) повторяются п.п.1,2 при условии, что сопротивления всех элементов чисто активные. При этом активные сопротивления отдельных элементов схемы можно ориентировочно вычислить, используя данные табл. 4.1 [2], либо табл. 2.41, 2.44 [3].
Таблица 4.1
Значения х/R для элементов электрической системы
№ п/п | Наименование элемента | Отношение x/R |
Турбогенераторы мощностью до 100 МВт | 15...85 | |
То же, мощностью 100...500 МВт | 100...140 | |
Гидрогенераторы с демпферными обмотками | 40...60 | |
То же, без демпферных обмоток | 60...90 | |
Трансформаторы мощностью 5...30 МВА | 7...17 | |
То же, мощностью 60...500 МВА | 20...50 | |
Реакторы 6...10 кВ до 1000 А | 15...70 | |
То же, 1500 А и выше | 40...80 | |
Воздушные линии | 2...8 | |
Трехжильные кабели 6...10 кВ с медными и алюминиевыми жилами сечением (3´95)...(3´185) | 0,2...0,8 | |
Обобщенная нагрузка | 2,5 |
Эквивалентную электромагнитную постоянную можно принимать в зависимости от места возникновения КЗ согласно табл. 3.8 [5].
Дата добавления: 2018-05-10; просмотров: 862;