Практический метод расчета сверхпереходного и ударного токов при трехфазном к.з.

После определения параметров, которыми характеризуются все элементы электрической системы в момент внезапного нарушения режима вычисление начального сверхпереходного тока не вызывает принципиальных затруднений.

Однако, в практических расчетах с целью упрощения принимают , что позволяет отказаться от разложения величин на составляющие по осям и , а величину сверхпереходной э.д.с. генератора определять по выражениям

, (3.63)

или приближенно

. (3.63, а)

Такие допущения при определении токов в цепи статора синхронной машины вносят погрешность не более . Они, конечно, непригодны, если требуется определить токи в цепях ротора.

Таким образом, для расчета начального сверхпереходного тока в месте трехфазного к.з. , возникающего при внезапном нарушении режима, следует составить схему замещения, вводя в нее все генераторы, крупные синхронные и асинхронные двигатели, компенсаторы, а также обобщенные нагрузки отдельных мощных узлов энергосистемы своими приведенными к основной ступени напряжения значениями и .

В частности, абсолютная величина начального сверхпереходного тока в месте трехфазного к.з. также может быть определена как

_S,

где - предшествующее напряжение в месте к.з.; - результирующая реактивноcть схемы замещения отноcительно точки к.з.

Пуск двигателя по существу можно рассматривать как возникновение к.з. за реактивностью данного двигателя, то есть .

На практике при выполнении расчетов начального сверхпереходного тока в месте к.з. обычно учитывают только те обобщенные нагрузки и отдельные двигатели, которые непосредственно связаны с точкой к.з. или находятся в зоне малой электрической удаленности от нее.

При определении ударного тока обычно учитывают затухание апериодической слагающей тока к.з., считая, что амплитуда сверхпереходного тока за полпериода сохраняет свое начальное значение. При этом ударный ток, определяемый для наиболее тяжелых условий, будет

.

Ударный коэффициент зависит от значения постоянной времени цепи к.з. или от отношения Х_S/r_S. Эта зависимость показана на рис. 3.29.

С целью упрощения расчетов для разветвленной схемы определяют значение эквивалентной постоянной времени

Х_S/(r_Sw),

где Х_S - суммарное индуктивное сопротивление схемы замещения, рассчитанное при отсутствии в схеме всех активных сопротивлений;

r_S - суммарное активное сопротивление схемы, найденное при отсутствии в ней всех индуктивных сопротивлений.

При отдельном учете влияния асинхронных двигателей ударный ток в месте к.з. определяют как , (3.66)

где и - начальный сверхпереходный ток и ударный коэффициент асинхронных двигателей.

На рис.3.30. представлена зависимость от номинальной мощности двигателей, где заштрихованная зона указывает диапазон отклонения этого коэффициента от среднего значения (средняя кривая). Для мелких двигателей ( кВт), а также для обобщенной нагрузки практически .

У синхронных двигателей величина ударного коэффициента примерно та же, что и у синхронных генераторов равновеликой мощности.

При отсутствии необходимых данных для оценки величины отношения у отдельных элементов можно ориентироваться на указанные в таблице пределы этого отношения.