Расчет токов КЗ по методу типовых кривых

Для выбора коммутационной аппаратуры при проектировании станций и подстанций необходимо знать значения токов КЗ для произвольного момента времени.

.

Аналитическое определение периодической составляющей возможно лишь в простейших случаях (схема с одним или несколькими симметрично расположенными генераторами). Для сложных схем при расчете периодической составляющей токов КЗ до t=0,5с рекомендуется метод типовых кривых.

Этот метод основан на использовании кривых изменения во времени отношения I_гt/I_го при различных удаленностях точки КЗ, где I_гt и I_го – периодические составляющие тока КЗ от генератора в произвольный момент времени t и t=0.

Величиной, которой характеризуется удаленность точки КЗ от генератора, является отношение Если расчет ведется в базисных единицах, то удобно пользоваться следующей формулой

, где - ток от генератора в начальный момент КЗ, приведенный к базисным условиям.

Метод типовых кривых справедлив для ТГ мощностью от 12 до 1000 мВТ, ГГ и синхронных компенсаторов .

Типовые кривые имеют вид:

Рис. 47

По кривым (рисунок 47,а) рассчитывают ток в том случае, если расчетная схема содержит один или несколько однотипных генераторов. После преобразования схемы замещения и нахождения Х_рез., аналитически рассчитывают ток генератора I_го в момент КЗ t=0.

Затем определяют относительный ток

Если I_*го≥2, то расчет ведут с применением типовых кривых. При этом, если он оказывается дробным числом, то его округляют до ближайшего целого числа или производят интерполяцию кривых.

Далее выбирают соответствующую кривую и для расчетного момента времени определяют отношение:

, а затем вычисляют периодическую составляющую тока КЗ в момент t.

В тех случаях, когда I_*го<2, действующее значение периодической составляющей тока КЗ мало изменяется во времени, поэтому принимают I_гt=I_го.

Если в схеме несколько генераторов и после преобразования схемы окажется, что все они непосредственно связаны с точкой КЗ, то для каждой ветви определяют токи КЗ отдельно и затем суммируют их для получения полного тока в точке КЗ.

Когда точка КЗ находится за сопротивлением Х_к, общим для генератора и системы (Рис. 48), а удаленность точки от генератора такова, что то необходимо учитывать изменение во времени действующего значения периодической составляющей тока от генератора в точке КЗ.

Рис.48

Отношение действующих значений периодической составляющей тока в точке КЗ в произвольный момент времени (t) и в начальный момент КЗ (t=0) I_кt/I_ко можно определить с помощью кривых (Рис.47, б). Кривые построены для отношений I_го/I_ко в пределахот 1 до 0,5. При этом отношении меньше 0,5 изменением во времени действующей периодической составляющей тока КЗ можно пренебречь. Для определения тока КЗ преобразуют схему замещения к виду, показанному на Рис.48. Находят результирующее сопротивление X_рез, эквивалентную ЭДС и начальное значение периодической составляющей тока в месте КЗ:

Затем рассчитывают ток генераторной ветви по формуле:

или через коэффициенты распределения.

Находят I_*гои отношение I_го/I_koи выбирают соответствующую кривую (рисунок 47,а). Для заданного времени tи выбранной кривой I_*гоопределяют I_гt/I_гои используют это отношение для определения I_kt/I_ko=γ_кt. Зная это отношение и ток I_ko, находят периодическую составляющую тока в точке КЗ в расчетный момент времени t(I_kt)→

Метод типовых кривых следует применять при сравнительно небольших удаленностях точки КЗ от генераторов. Если же источники энергии удалены от точки КЗ настолько, что ток ближайшего источника в момент КЗ выше номинального не более чем в 2 раза (I_*го≤2), то все источники путем преобразования схемы можно заменить одним источником, а амплитуду его результирующей ЭДС и периодическую составляющую тока КЗ можно считать неизменными во времени.