Ответы на экзаменационные вопросы № 1-30 дисциплины "Переходные процессы в электроэнергетических системах" (Причины возникновения переходных процессов. Распределение и трансформация токов и напряжений при несимметричных КЗ), страница 4

Практически методы расчета  применяются в тех случаях когда не требуются высокой точности результатов расчета. Эти методы позволяют определить периодические составляющие токов КЗ с погрешностью 10-15%.  Этой точности достаточно для выбора электрических аппаратов а также проверки токоведущих частей и проводников по термической и динамической стойкости. Этой точности недостаточно для проектирования устройства РЗА и анализа причин аварии. В этих случаях применяют точные аналитические методы.

Сущность метода расчетных кривых состоит в использовании специальных кривых, которые позволяют для  произвольного момента времени КЗ  и расчетной реактивности схем определить относительное значение периодической составляющей тока КЗ в месте повреждения.

I*П       

t=0

t=0.5

t=∞      

X*расч

При этом для расчета сверхпереходного режима берется кривая t=0, а для расчета установившегося режима берется кривая t=∞.

Существует четыре вида расчетных кривых:

1) для турбогенераторов (ТГ) с АРВ,

2) для  ТГ без АРВ,

3) для гидрогенераторов с АРВ,

4) для гидрогенераторов без АРВ

Имеется два способа расчета по расчетным кривым:

1) расчет по общему затуханию ( при расчете по этому способу не учитывается разноудаленность генераторов от места повреждения, а также их разнотипность),

2) расчет с учетом индивидуального коэффициента затухания ( по этому способу учитывается как  разноудаленность генератора от места повреждения, а также их разнотипность).


А4.12 Применение метода симметричных составляющих для расчета несимметричных КЗ

При несимметричных КЗ возникают напряжения обратной и нулевой последовательности которые отсутствуют в нормальном симметричном режиме работы. Под действие этих напряжений в электрической системе будут протекать токи прямой, нулевой и обратной последовательности: Iк1, Iк2, Iк0.

Элементы электрических схем для токов различных последовательностей представляют неодинаковые сопротивления: x1, x2, x0.

Согласно теории симметричных составляющих токи различных последовательностей связаны по закону Ома с напряжениями соответствующих последовательностей:

Синхронные генераторы вырабатывают только ЭДС прямой последовательности. Источников ЭДС обратной и нулевой последовательности в электрической системе не имеется, их источником является место повреждения. Согласно 2-го закона Кирхгофа можно записать систему уравнений:

ES1 – результирующая ЭДС прямой последовательности всех источников питания;

U1, U2, U0 – напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности относительно места повреждения;

Iк1, Iк2, Iк0 – токи прямой обратной и нулевой последовательности в месте повреждения;

xS1, xS2, xS0 – результирующие сопротивления схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательности относительно места повреждения.

В данной системе известными величинами являются ES1, xS1, xS2 и xS0.

Таким образом имеем систему из трех уравнений с шестью неизвестными. Для решения данной системы надо пользоваться граничными условиями для конкретного вида несимметричного КЗ.


А4.13 Сопротивления элементов схем для токов прямой и обратной последовательностей

Токи прямой последовательности обычно являются симметричными и поэтому сопротивления элементов схемдля токов прямой последовательности определяются точно также как при расчете трехфазного КЗ.

Токи обратной последовательности создают магнитные потоки которые вращаются в сторону противоположную вращению магнитных потоков прямой последовательности., поэтому сопротивления обратной последовательности элементов схем определяется точно так же как и для токов прямой последовательности, т.е. для трансформаторов, автотрансформаторов, воздушных и кабельных линий, реакторов сопротивление обратное последовательности равно сопротивлению прямой последовательности.

Сопротивления обратной последовательности: для нагрузки

X2=0.35*SБ/Sн

для генератора с демпферной обмоткой

X2=1,22*Xd’’ *SБ/Sн

для генератора без демпферной обмотки

X2=1,45*Xd *SБ/Sн

При расчете токов КЗ по расчетным кривым в силу приближенности данного метода допускается принимать для всех генераторов что их сопротивление обратной последовательности равно сопротивлению прямой последовательности.