Точное и приближенное приведение в относительных единицах.

 

ЭДС и сопротивления элементов схемы замещения могут быть выражены не только в именованных единицах, но и в относительных единицах. Для этого на основной ступени напряжения произвольно устанавливают, так называемые базисные единицы (или условия), т.е. те величины, которые должны служить соответствующими единицами измерения. Обычно задаются базисной мощностью Sб (которая на всех ступенях трансформации одинакова) и напряжением Uб.осн. Две другие базисные величины определяют из выражений:

Базисные единицы измерения на других ступенях напряжения связаны с базисными единицами основной ступени через коэффициенты трансформации.

;

Любые величины входящие в расчет и заданные в именованных единицах переводятся в относительные базисные единицы следующим образом:

;

где U, I, Z, S –значение величины в именованных единицах (кВ, кА, Ом, МВА) на расчетной ступени напряжения;

U_Б, I_Б, Z_Б, S_Б- базисные единицы на той же ступени напряжения;

Здесь звездочка (*) указывает, что величина выражена в относительных единицах, а индекс (_Б) – что эта величина отнесена к базисным единицам измерений.

Если величины заданы в относительных единицах при номинальных условиях, то их пересчет к базисным условиям производится по следующим соотношениям:

или

;

 

В приближенных расчетах полагают, что номинальное напряжение всех элементов одной ступени напряжения одинаково и равно среднему номинальному напряжению, в соответствии с приведенной шкалой, и принимают U_Б=Uср.н.. Тогда расчетные выражения имеют более простой вид:

;

Следует подчеркнуть, что в каждой приведенной выше формуле под U_Б, I_Б всегда понимают базисные напряжения и ток той ступени трансформации, где находятся элементы, параметры которых определяются в относительных базисных единицах. После выполнения расчетов в относительных базисных единицах, действующие значений напряжений, токов, мощностей в именованных единицах находят по формулам обратного пересчета:

;

;

.

Точность расчета не зависит от того, в какой системе единиц выражают величины.

 

Начальный момент трёхфазного КЗ. Расчёт сверхпереходного и ударного тока. Влияние и учёт нагрузки при КЗ

 

Общие положения

 

Для начального момента времени синхронный генератор характеризуется сверхпереходным сопротивлением по продольной оси и сверхпереходной ЭДС . На рис.6.1 приведена упрощенная схема замещения и векторная диаграмма синхронного генератора.

, Ом

Величина ЭДС зависит от предшествующего режима (от нагрузки генератора и напряжения на зажимах).

 

 

 

 

Рис.6.1.Упрощенная схема замещения и векторная диаграмма синхронного генератора

 

Пусть генератор имеет до момента КЗ напряжение и нагрузку , представленные на векторной диаграмме. Тогда ЭДС генератора в начальный момент КЗ.

Так как , то в относительных единицах

в именнованных единицах

Если предшествующий режим неизвестен, то значение ЭДС можно определить при номинальных условиях, т.е.

Начальное значение сверхпереходного тока в месте КЗ:

,

где , - соответственно эквивалентные ЭДС и сопротивления по отношению к точке КЗ.

При определении ударного тока КЗ учитывается затухание лишь апериодической составляющей тока, считая, что амплитуда сверхпереходного тока за полпериода сохранит своё начальное значение.

Ударный ток КЗ., определяемый для наиболее тяжёлых условий:

,

где - ударный коэффициент, показывающий во сколько раз ударный ток КЗ больше начальной амплитуды периодической составляющей тока КЗ.

При КЗ в установках выше 1000В, как правило, ударный коэффициент принимают равным 1,8, что соответствует постоянной времени с. В этом случае ударный ток КЗ .

По величине ударного тока проверяют работоспособность аппаратуры станций и подстанций при КЗ (проверка на динамическую стойкость).