2.5.4. Правило эквивалентности прямой последовательности

Установленные п.п. 2.5.1-2.5.3 выражения для токов при несимметричных повреждениях показывают, что их величины пропорциональны току прямой последовательности, следовательно, абсолютную величину тока КЗ можно найти их общего выражения:

где - коэффициент пропорциональности, зависящий от вида КЗ, величина которого приведена в таблице 2.1,- ток прямой последовательности для рассматриваемого вида КЗ.

Таблица 2.1.

Вид КЗ	k^(2)	k^(1)	k^(1.1)	k^(3)
		3		1
				0

Для расчета трехфазных КЗ МСС не используется, однако значения иприведены для полноты понимания МСС.

Структура полученных выражений для тока прямой последовательности в общем случае имеет вид:

где - дополнительное сопротивление, вводимое в схему замещения прямой последовательности, величина которого в зависимости от вида КЗ определяется только соотношениями (табл.2.1).

Рис.2.15

На основании общего выражения для тока прямой последовательности Н.Н. Щедриным было сформулировано следующее правило эквивалентности прямой последовательности: ток прямой последовательности при любом несимметричном КЗ может быть определен как ток трехфазного КЗ в точке, удаленной от действительной точки КЗ за дополнительное сопротивление , которое не зависит от параметров схемы замещения прямойпоследовательности (рис.2.15).

Такая трактовка тока прямой последовательности при несимметричных КЗ предполагает учет только основной гармоники тока КЗ. Таким образом, вычисление токов при несимметричных КЗ производится в следующей последовательности:

• составляются схемы замещения: при междуфазных замыканиях прямой и обратной последовательностей; при замыканиях на землю - прямой, обратной и нулевой последовательностей;

• схемы замещения сворачиваются и находятся эквивалентные сопротивления;

• из схемы замещения прямой последовательности также находится эквивалентная ЭДС;

• определяютсяи ток прямой последовательности;

• вычисляется ток КЗ.

Пример 2.2. Для схемы, приведенной на рис.2.4. произвести расчет токов в относительных базисных единицах с приближенным приведением коэффициентов трансформации при всех видах несимметричных КЗ.

Параметры элементов схемы:

Генератор СВ1160/180-72: S_н=103,5 МВА; U_н=13,8 кВ; =0,24%.

Трансформатор Т: ТДЦ-250000/330: S_н=250 МВА; U_нн=13,8 кВ; U_вн=347 кВ; U_к%=11%.

Автотрансформатор АТДЦТН-240000/220: S_н=240 МВА; U_вн=330 кВ; U_сн=220 кВ; U_нн=11,0 кВ; U_к*ВС=9,5%; U_к*ВН=74%; U_к*СН=60%.

Линия: длина Л1=250 км, погонное сопротивление _пог=0,32 Ом /км, линия имеет стальные грозозащитные тросы, заземленные на каждой опоре.

Система: S_c=1200 МВА.

Схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей приведены соответственно на рис.2.5, а), б) и в). Выбираем базисные условия: базисную мощность S_б=1000 МВА и базисные напряжения ступеней, которые принимаем равными средним напряжениям: U_б1=340 кВ, U_бII = 230 кВ, U_бIII = 13,8 кВ, U_бIV = 10,5 кВ. Сопротивления элементов схемы замещения прямой последовательности выражаем в относительных единицах и приводим к принятым базисным условиям:

Сворачивая схему замещения прямой последовательности найдем эквивалентное сопротивление прямой последовательности:

При приближенном приведении ЭДС генератора и системы в относительных единицах равны 1, поэтому и эквивалентная ЭДС Е_эб =1.

В схеме замещения обратной последовательности величина сопротивление генератора в общем случае отличается от сопротивления прямой последовательности (поэтому использован другой порядковый номер). Однако КЗ электрически удалено от генератора, поэтому будем считать сопротивление генератора обратной последовательности равным прямой. Так как все остальные элементы схем замещения прямой и обратной последовательностей одинаковы, то их эквивалентные сопротивления равны между собой _2э=_1э =0,542.

В схеме замещения нулевой последовательности сопротивления линии и системы отличаются от сопротивлений прямой (обратной) последовательностей. Для указанной линии = 4,7, поэтому

В схеме замещения нулевой последовательности участвуют все обмотки автотрансформатора:

Соответствующие им сопротивления:

Так какпредставляет собой небольшую отрицательную величину, то сопротивление _10*б можно принять равным нулю.

Сворачивая схему замещения нулевой последовательности, находим эквивалентное сопротивление нулевой последовательности:

Используя приведенные выше формулы, вычисляем токи двухфазного, однофазного и двухфазного КЗ на землю:

Ток трехфазного КЗ: