Учет нагрзки при расчете токов

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

 

Нагрузка при расчете токов короткого замыкания в сетях 35 кВ и выше не учитывается и в схему замещения не вводится. Однако нагрузка, включенная непосредственно у генераторов (случай ТЭЦ) и имеющая мощность, соизмеримую с мощностью генераторов, учитывается путем уменьшения э.д.с. этих генераторов до значения или с учетом тока электродвигателей, как показано в разделе 3.4.

 

ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ

СИСТЕМЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТИРУЮЩИХ

СОПРОТИВЛЕНИЙ

 

Сопротивления элементов схемы, приведенные к базисному напряжению, указывают на схеме замещения. Для этого каждый элемент в схеме замещения обозначают дробью: в числителе ставят порядковый номер элемента (сохраняемый за ним до конца расчета), а в знаменателе – значение сопротивления в Омах. Далее необходимо преобразовать полученную схему замещения к простейшему виду относительно каждой точки короткого замыкания. Преобразование (свертывание) схемы выполняется в направлении от источников э.д.с. к месту короткого замыкания.

Обычно схему сводят к нескольким лучам (ветвям), выделяя в отдельные лучи источники э.д.с. в зависимости от их типа и электрической удаленности относительно точки короткого замыкания.

Все многообразие расчетных случаев можно свести к трем характерным схемам замещения [2].

1. Если расчетная точка короткого замыкания электрически удалена от всех источников, то схема замещения преобразуется в конечную однолучевую схему с параметрами эквивалентного источника, условно называемого «системой». Такие преобразования справедливы для РУ 6-10 кВ подстанций, к которым не подключены непосредственно синхронные компенсаторы и двигатели высокого напряжения; для РУ повышенных напряжений электростанций и подстанций; для сетей 6-10 кВ, питаемых от электростанций через реакторы.

2. Если электрическая удаленность некоторых источников от точки короткого замыкания равно нулю, то их следует выделить особо (источник «генератор»), объединив все остальные удаленные источники в один эквивалентный – «система». В результате получается конечная двухлучевая схема замещения. Такие схемы характерны для точек короткого замыкания на генераторном напряжении (на зажимах генератора или на секции ГРУ, к которой присоединены генераторы), а также для РУ 6-10 кВ подстанций в местах присоединения синхронных компенсаторов, которые и являются «генератором».

3. Если расчетная точка короткого замыкания непосредственно связана с мощными электродвигателями, то все двигатели объединяют в один эквивалентный источник «двигатель» суммарной мощности с усредненными параметрами, а остальные источники объединяют в «систему», т.е. получается двухлучевая схема замещения. Такие схемы характерны для РУ 6-10 кВ собственных нужд электростанций или промышленных подстанций.

В процессе свертывания схемы применяют известные из курса ТОЭ простейшие преобразования (сложение последовательно соединенных сопротивлений; замена несколько сопротивлений, соединенных параллельно, одним эквивалентным; преобразование сопротивлений, соединенных звездой, в треугольник и обратно), а также и другие, более сложные. Рассмотрим некоторые из них.

Замена нескольких сопротивлений, соединенных последовательно, эквивалентным

 

. (24)

 

Замена нескольких сопротивлений, соединенных параллельно, эквивалентным

 

. (25)

 

Соединение звездой с сопротивлениями лучей , , может быть заменено эквивалентным соединением в треугольник с сопротивлениями:

 

; ; . (26)

 

Преобразование треугольника сопротивлений в эквивалентную звезду с сопротивлениями:

 

; ; . (27)

 

Значительное упрощение некоторых участков схемы замещения достигается совмещением точек одинакового потенциала. Например, если в схеме на рис.3.5, а э.д.с. источников питания одинаковы и схема симметрична, то точки и будут равнопотенциальными. При совмещении равнопотенциальных точек сопротивления одноименных элементов ( и ) складываются, как параллельные, и схема преобразуется к виду, показанному на рис.3.5, б.

Аналогичные преобразования производят при коротком замыкании в точке .

При коротком замыкании в точке источники и можно объединить и, преобразуя полученный треугольник сопротивлений , , в эквивалентную звезду, существенно упростить схему.

В процессе преобразования схемы замещения часто возникает задача объединения нескольких параллельных ветвей с различными источниками э.д.с. , , …, и сопротивлениями , , …, в одну эквивалентную ветвь. Этот случай показан на рис.3.6.

 

 

Р и с. 3.5

 

 

Р и с. 3.6

 

Здесь и определяются по формулам

 

, (28)

. (29)

 

Приведение нескольких параллельных ветвей к одной эквивалентной является непременным этапом решения задачи разделения так называемых связанных цепей. Эта задача возникает в процессе преобразования схемы (рис.3.6, а) к конечному виду (рис.3.7).

 

 

Р и с. 3.7

 

Результирующие сопротивления лучей этой схемы определяются по формулам

 

; ; , (30)

 

где , , …, - коэффициенты распределения тока по лучам схемы;

 

; ; , (31)

 

причем .

Полученная в результате всех преобразования схема (см. рис.3.7) позволяет определять суммарный ток короткого замыкания в месте повреждения от всех источников и его составляющие во всех лучах схемы , , …, .