Подготовка данных для программы W_TKЗ включает составление схемы замещения, расчет параметров элементов и подготовку файлов исходных данных

Схема замещения для расчета симметричных КЗ приведена на рисунке 4.1.

В расчетную схему введены все источники, все связи между ними и элементы, по которым нужно определить токи коротких замыканий. Если в расчетной схеме имеются замкнутые контуры, то токи коротких замыканий нужно рассчитывать и для схемы с разомкнутым контуром, так как при этом через некоторые аппараты и токопроводы могут протекать наибольшие токи коротких замыканий.

Схема замещения, представленная на рис 4.1, отличается от схемы для расчета нормальных режимов только наличием сопротивлений и ЭДС источников (узлы 8, 9). ЭДС источников определяются программой, а сопротивления должны быть заданы в качестве исходных данных.

Рисунок 4.1 Схема замещения для расчета симметричных КЗ

Сопротивление источника в узле 7 (электростанция А). На электростанции А установлены блоки генератор-трансформатор, поэтому нужно определить эквивалентное сопротивление блока:

Сопротивление источника в узле 8 (система) определяется по заданному току КЗ в узле 8 со стороны системы I_кз = 21 кА , U_н = 110 кВ

=3,02 Ом
Определение сопротивления генераторов для узла «7»

Ом

-из таблицы 1.4

Ом

где -из таблицы 1.3

=352,9 МВА.

где P–мощность генератора из таблицы 1.3,

- из таблицы 1.3.

Все данные, необходимые для подготовки файла исходных данных для расчета трехфазных КЗ приведены в таблицах 4.1 и 4.2. От данных для расчета нормальных режимов они отличаются только тем, что добавлены сопротивления источников, а мощности генераторов взяты по результатам расчетов нормальных режимов (таблицы 3.3 и 3.4).

Таблица 4.1 - Исходные данные расчета трехфазных КЗ в максимальном режиме

Таблица 4.2 Исходные данные расчета трехфазных КЗ в минимальном режиме.

АЛГОРИТМ РАСЧЕТА АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ

ПРИ ТРЕХФАЗНЫХ КЗ

В основу алгоритма, реализованного в программе , положены следующие обычно принимаемые допущения: сохранение симметрии системы, отказ от учета качаний и АРВ генераторов, отказ от учета насыщения магнитных систем элементов сети, приближенный учет нагрузок. В зависимости от стадии переходного процесса, нагрузку можно представить либо некоторым постоянным сопротивлением либо постоянной ЭДС за сопротивлением ;

При принятых допущениях все элементы электрической сети становятся линейными, поэтому в качестве математической модели сети можно использовать узловые уравнения в форме баланса токов:

(4.1)

где , - собственные и взаимные проводимости узлов, элементы матрицы узловых проводимостей [y]; .

Вектор-столбец заданных величин содержит в строках, соответствующих нагрузочным узлам, нули , а в строках, соответствующих узлам с генераторами, .

При трехфазном коротком замыкании в одном из узлов сети напряжение соответствующего узла становится равным нулю, количество неизвестных и уравнений (4.1) уменьшается на единицу. Система из (n-2) линейных узловых уравнений:

, (4.2)

решение которой дает значения неизвестных напряжений в узлах сети при коротких замыканиях, является математической моделью электрической сети в аварийном режиме при принятых упрощениях. Уравнения (4.2), соответствующие коротким замыканиям в различных узлах сети, получаются из (4.1) вычеркиванием столбца и строки из матрицы, соответствующих узлу короткого замыкания:

(4.3)

Выполнив перемножение матриц в левой части, получим систему 2(n-2) уравнений с вещественными коэффициентами относительно активных и реактивных составляющих узловых напряжений:

(4.4)

В программе W_ТКЗ узловые уравнения (4.4) формируются в виде:

, (4.5)

т.е. попарно для активных и реактивных составляющих токов каждого узла. При этом элементами матрицы являются блоки второго порядка 2х2, и для решения узловых уравнений с матрицей, состоящей из унифицированных блоков, применяется та же процедура, что и на шаге расчета нормального режима.