Расчёт периодической составляющей тока короткого замыкания по расчётным и типовым кривым (в произвольный момент времени)



Расчет периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент вре­мени в сложной разветвленной схеме с учетом переходных процессов в синхронных машинах, для которых КЗ является близким, следует производить путем решения со­ответствующей системы дифференциальных уравнений переходных процессов, ис­пользуя с этой целью ЭВМ, и выделения из найденного тока его периодической со­ставляющей.

Если исходная расчетная схема является радиальной и содержит одну син­хронную машину (или группу однотипных машин), а требуемая точность расчетов позволяет принять допущение, что при форсировке возбуждения напряжение на об­мотке возбуждения мгновенно возрастает до предельного значения, то действующее значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени при­ближенно, без учета поперечной составляющей тока КЗ, может быть определено с использованием формы записи:

где: синхронная ЭДС машины по поперечной оси к моменту КЗ;

 и соответственно сверхпереходная и переходная ЭДС машины по поперечной оси к моменту КЗ;

предельное значение синхронной ЭДС машины по поперечной оси; внешнее сопротивление;

 и постоянные времени затухания соответственно переходной и сверхпереходной составляющих тока КЗ.

При приближённых расчётах токов КЗ для определения действующего значения  периодической составляющей тока КЗ от синхронных генераторов в произвольный момент времени при радиальной расчетной схеме следует применять метод типовых кривых. Он основан на использовании кривых изменения во времени отношения дей­ствующих значений периодической составляющей тока КЗ от генератора в произволь­ный и начальный моменты времени, т. е. , построенных для разных удаленностей точки КЗ. При этом электрическая удаленность точки КЗ от синхронной машины характеризуется отношением действующего значения периодической составляющей тока генератора в начальный момент КЗ к его номинальному току т.е:                                                         (2.5)

где начальное значение периодической составляющей тока КЗ от машины в относительных единицах при выбранных базисных условиях;

базисная мощность, МВ·А;

номинальная мощность (полная) синхронной машины, МВ·А.

На рисунках 2.1 – 2.4 приведены типовые кривые  для различных групп турбогенераторов с учётом современной тенденции оснащения генераторов разных типов определёнными системами возбуждения.

На рисунке 2.1 представлены типовые кривые для турбогенераторов с тиристорной независимой системой возбуждения (СТН) – генераторов типов ТВВ-300-2ЕУЗ, ТВВ-500-2ЕУЗ, ТВВ-800-2ЕУЗ, ТГВ-300-2УЗ, ТГВ-800-2УЗ; при построении кри­вых приняты кратность предельного напряжения возбуждения К = 2,0 и посто­янная времени нарастания напряжения возбуждения при форсировке возбужде­ния Т = 0,02 с. На рисунке 2.2представлены типовые кривые для турбогенераторов с тиристорной системой параллельного самовозбуждения (СТС) - генераторов типов ТВФ-100-2УЗ, ТВФ-110-2ЕУЗ, ТВФ-120-2УЗ, ТВВ-160-2ЕУЗ, ТВВ-167-2УЗ, ТВВ-200-2АУЗ, ТВВ-220-2УЗ, ТВВ-220-2ЕУЗ, ТГВ-200-2УЗ, ТЗВ-220-2ЕУЗ, ТЗВ-320-2ЕУЗ; при построе­нии этих кривых приняты  2,5 и Те = 0,02 с. На рисунке 2.3 представлены типовые кривые для турбогенераторов с диодной не­зависимой (высокочастотной) системой возбуждения (СДН) - генераторов типов ТВФ-63-2ЕУЗ, ТВФ-63-2УЗ, ТВФ-П0-2ЕУЗ; при построении кривых приняты  2,0 и Те= 0,2 с.

На рисунке 2.4представлены типовые кривые для турбогенераторов с диодной бес­щёточной системой возбуждения (СДБ) - генераторов типов ТВВ-1000-2УЗ и ТВВ-1200-2УЗ; при построении кривых приняты  2,0 и Те= 0,15 с. Все кривые получены с учетом насыщения стали статора, насыщения путей рассеяния статора, вызванного апериодической составляющей тока статора, эф­фекта вытеснения токов в контурах ротора и регулирования частоты вращения ротора турбины. При этом предполагалось, что до КЗ генератор работал в номи­нальном режиме.

 

Рисунок 2.1 – Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от турбогенераторов с независимой системой возбуждения

        

Рисунок 2.2 – Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от турбогенераторов с тиристорной системой самовозбуждения

Рисунок 2.3 – Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от турбогенераторов с диодной независимой (высокочастотной) системой возбуждения

Рисунок 2.4 – Типовые кривые изменения периодической составляющей тока КЗ от турбогенераторов типов ТВВ-1000-2Уз с диодной безщёточной системой возбуждения

Типовые кривые учитывают изменение действующего значения периоди­ческой составляющей тока КЗ, если отношение действующего значения периодичес­кой составляющей тока генератора в начальный момент КЗ к его номинальному току равно или больше двух.

При меньших значениях этого отношения следует считать, что действующее значение периодической составляющей тока КЗ не изменяется во времени, т. е.  const.

Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ от синхронного генератора в произвольный (фиксированный) момент времени с использованием метода типовых кривых рекомендуется вести в следующем по ­рядке:

1) по исходной расчетной схеме составить эквивалентную схему замещения для определения начального значения периодической составляющей тока КЗ, в которой синхронную машину следует учесть предварительно приведенными к ба­зисной ступени напряжения или выраженными в относительных единицах при выб­ранных базисных условиях сверхпереходным сопротивлением и сверхпереходной
ЭДС, с помощью преобразований привести схему к простейшему виду и опреде­лить действующее значение периодической составляющей тока в начальный момент КЗ;

2) используя формулу (2.5), определить значение величины , характеризу­ющей электрическую удаленность расчетной точки КЗ от синхронной машины;

3) исходя из типа генератора и его системы возбуждения, выбрать соответствую­щие типовые кривые и по найденному значению  выбрать необходимую кривую (при этом допустима линейная экстраполяция в области смежных кривых);

4) по выбранной кривой для заданного момента времени определить коэффициент ;

5) определить искомое значение периодической составляющей тока КЗ от синхронной машины в заданный момент времени:

где:  базисный ток той ступени напряжения сети , на которой находится расчётная точка КЗ.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 787; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!