Метод типовых кривых: сущность, область и порядок применения.

Методы расчетных кривых и спрямленных характеристик основаны на использовании данных синхронных машин мощностью до МВт. Эти методы не позволяют с приемлемой точностью определять токи, необходимые для выбора высоковольтных выключателей, особенно при современных крупных генераторах.

Поэтому в последнем случае рекомендуется к применению практический метод расчета - метод типовых кривых

По найденному начальному току к.з. этим методом можно определить периодическую и апериодическую составляющие тока к.з. в момент расхождения контактов выключателя, необходимые для выбора последнего.

Заметим, что параметры турбо- и гидрогенераторов одной и той же мощности различны. Кроме того, однотипные генераторы, как правило, также имеют различные параметры ( и т.д.). Поэтому характер изменения тока во времени будет различен даже при одинаковой удаленности к.з.

Рис.3.47.

Авторам метода типовых кривых[3] по уравнениям Парка-Горева удалось получить средние кривые изменения тока во времени (в относительных единицах) между кривыми турбо – и гидрогенераторов, максимальная погрешность усреднения которых не превышает 10%.

При построении типовых кривых значения вычисленных токов к.з. генераторов для различных моментов времени были отнесены к начальным свехпереходным токам генераторов .

Для учета удаленности к.з. было введено отношение - характеризующее кратность начального тока к.з. к номинальному току генератора.

Очевидно, что, чем ближе к.з. к генератору, тем больше это отношение.

Таким образом, типовые кривые представляют собой семейство кривых при , которые характеризуют изменения тока без определения его величины (то есть в относительных единицах). Для учета влияния на ток к.з. источника неограниченной мощности введены семейства дополнительных зависимостей при = .

Кривые унифицированы: для турбогенераторов от 12 до 800 МВт; для гидрогенераторов до 500 МВт; для синхронных компенсаторов от 37, 5 до 100 Мвар, имеющих вентильную систему возбуждения (рабочая) и машинную систему возбуждения (резервная).

Типовые кривые построены для определения периодической слагающей тока к.з. в генераторе на двух временных интервалах: от 0 до 0, 5 с и от 0, 5 до 3 с., а также с учетом влияния энергосистемы на двух временных интервалах: от 0 до 0, 5 с и от 0, 5 с до 3 с.

Из графика типовых кривых следует, что для нахождения абсолютных значений токов в любой момент времени прежде всего нужно определить начальный сверхпереходный ток генератора , который рассчитывается обычным способом после преобразования исходной схемы к виду рис.3.48, .

Во многих случаях не удается всю электрическую систему представить одним эквивалентным генератором, так как многие генераторные станции

бывают значительно удалены от места к.з. и ток к.з., посылаемый от них в место к.з., изменяется во времени незначительно. Поэтому такие генераторные станции объединяются во второй источник – систему неограниченной мощности. Схема замещения при этом приводится к виду рис.3.48, .

Приведем порядок действий при расчете тока к.з. по методу типовых кривых, соответственно, для результирующих схем замещения рис.3.48, а и 3.48, б.

Для результирующей схемы замещения рис.3.48, а:

1.Система представляется одним или несколькими обобщенными генераторами, радиально связанными с местом к.з.

2.Составляется схема замещения для расчета начального тока к.з., которая преобразовывается к виду рис.3.48, , для каждой выделенной радиальной генерирующей ветви.

3. Определяются номинальный и начальный ток к.з. генератора , для каждой выделенной радиальной генерирующей ветви.

4.Определяется кратность начального тока к.з. генератора выделенной радиальной генерирующей ветви .

5. По типовым кривым и величине определяется значение для заданного момента времени к.з.(рис.3.47, а, б)

6.Определяется посылаемый ток к.з. выделенной радиальной генерирующей ветви в именованных единицах.

Для результирующей схемы замещения рис.3.48, б:

1.Система представляется генератором и шинами неизменного напряжения (генераторы находятся в резко отличных условиях и связаны с местом к.з. через общие сопротивления).

2. Составляется схема замещения для расчета начального тока к.з., которая преобразовывается к виду рис.3.48, б.

3. Определяются номинальный и начальный ток к.з. генератора , а также начальный ток .

4.Определяются кратность начального тока к.з. генератора

и доля тока к.з. генератора в общем токе к.з. для начального момента времени .

5. По типовым кривым, величинам и определяются значение и для заданного момента времени к.з.

6. Определяется ток генератора и ток к.з. в именованных единицах.