Cоставление схемы замещения и расчёт её параметров

Расчет коротких замыканий на шинах с номинальным напряжением выше 1000 В ведется в относительных единицах, а на стороне ниже 1000 В – в именованных единицах. Реальную схему, имеющую трансформаторные связи, замещают эквивалентной электрически связанной схемой, параметры которой приведены к единой ступени напряжения и единой базисной мощности. Перед началом основных расчетов токов короткого замыкания необходимо составить эквивалентную схему замещения и рассчитать ее параметры по типовым формулам.

На рис.1 показана эквивалентная схема замещения с расчетными параметрами.

Рис.1 Эквивалентная схема замещения

 

Схема замещения составляется на основе заданной схемы СЭС (по варианту задания). По допущениям, принятым в метод расчётных кривых, все элементы схемы должны быть замещены своими сверхпереходными параметрами.

За базисную мощность S_б (MBA) целесообразно принимать число, кратное 10 (1, 10, 100, 1000 МВА и т. д.), близкое к установленной мощности генераторов в расчетной схеме. За основное базисное напряжение U_б (кB) следует принимать номинальное напряжение аварийной ступени.

Приведение схем обычно осуществляют по приближенным коэффициентам трансформации, устанавливая для каждой ступени трансформации средние номинальные напряжения: 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,690; 0,525; 0,400; 0,230; 0,127 кВ. Тогда формулы для вычисления расчётных параметров эквивалентной схемы замещения имеют типовой вид.

Для генераторов:

Х_Г = , (1)

Где – сверхпереходное сопротивление генератора в относительных единицах, приведённых к номинальным параметрам (паспортное значение).

, - номинальная активная мощность и коэффициент мощности генератора.

Параметры схемы находится по стандартным типовым формулам [1] для соответствующего элемента цепи. Для этого расчета примем S_б равным 1000 МВА.

х_г =

х_т1=

х_Л1 =

х_Л2 =

х_Л3 =

х_Т2 =

х_С =

U_В=

U_C=

U_Н=

х_ТВ =

х_ТС =

х_ТН =

х_СД =

Значения для источников питания Е’’_G, Е’’_C и Е’’_СD взяты из Приложения 1: Е’’_G = 1,0 (Х.Х.); Е’’_C = 1,0; Е’’_СD = 1,1

После определения всех параметров эквивалентной схемы замещения необходимо привести ее к виду (рис.2) более удобную для последующих расчетов. На первом этапе этого преобразования необходимо преобразовать все имеющиеся в схеме параллельные ветви в эквивалентные и определить параметры полученных ветвей:

Рис.2 Расчётная схема замещения.

 

На втором этапе (рис.3) преобразуем последовательно соединенные элементы схемы в соответствующие им эквивалентные сопротивления (х₁₂, х₁₄, х₁₅).

Рис. 3 Преобразованная схема на втором этапе

 

X₁₂=X₁+X₂+X₃=1.334+0.3438+0.7485=2.426

X₁₃=X₄=1.497

X₁₄=X₅+X₆=0.1834+0.125=0.3084

X₁₅=X₇+X₈+X₁₀+X₁₁=2.995+0.7915+1.042+33.33=38.16

На третьем этапе (рис.4) преобразуем пассивную «звезду» в «треугольник», пренебрегая сопротивлением между генератором и двигателем.

Рис. 4 Схема замещения в виде трёхлучевой звезды