2 Обозначение базисных единиц

Схема электрической сети, соответствующая исходным данным, представлена на рисунке 2.

Расчет проводим в относительных единицах.

Базисную мощность принимаем .

Базисные напряжения примем равными средним номинальным напряжениям на соответствующих ступенях трансформации:

Средние значения сверхпереходных ЭДС при номинальных условиях:

• для электроэнергетических систем –

• для турбогенераторов мощностью до 100 МВА –

• для обобщенной нагрузки –

Рисунок 2 – Схема электрической сети, соответствующая исходным данным

3 Расчет тока трехфазного короткого замыкания

3.1 Расчет параметров схемы замещения

Базисный ток для точки короткого замыкания в точке К₁:

.

Схема замещения ЭЭС относительно точки К1 представлена на рисунке 3.

Находим сопротивления схемы замещения.

Индуктивное сопротивление системы:

Индуктивные сопротивления гидрогенераторов:

Рисунок 3 – Схема замещения ЭЭС

Индуктивное сопротивление нагрузки:

Индуктивное сопротивление двухобмоточных трансформаторов:

Значения обмоток трехобмоточного автотрансформатора:

Индуктивные сопротивления автотрансформаторов:

Индуктивные сопротивления воздушных линий электропередачи:

3.2 Расчет периодической составляющей тока трехфазного короткого замыкания

Выполняем преобразования схемы замещения. Промежуточная схема представлена на рисунке 4.

Рисунок 4 – Первое преобразование схемы замещения

Дальнейшие преобразования схемы показаны на рисунке 5.

Рисунок 5 – Окончательное преобразование схемы замещения

Начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания:

3.2 Расчет ударного тока трехфазного короткого замыкания

Ток трехфазного короткого замыкания в именованных единицах:

Рассчитаем активные сопротивления цепи. У генераторов и системы практически никогда не учитывается активное сопротивление, так как оно пренебрежительно мало по сравнению с индуктивным. Схема замещения для расчета активного сопротивления сети представлена на рисунке 6.

Параметры схемы замещения:

Активное сопротивление нагрузки:

Активные сопротивления воздушных линий электропередачи:

Активное сопротивление двухобмоточных трансформаторов:

Активные сопротивления автотрансформаторов:

Рисунок 6 – Схема замещения для расчета активного сопротивления сети

Рисунок 7 – Первое преобразование схемы замещения

Выполняем преобразования схемы замещения.

Рисунок 8 – Второе преобразование схемы замещения

Преобразуем треугольник сопротивлений в звезду:

Рисунок 9 – Третье преобразование схемы замещения

Рисунок 10 – Окончательное преобразование схемы замещения

Ударный коэффициент находится по формуле:

,

где T_а – постоянная времени цепи КЗ, рассчитываемая по формуле

.

Рассчитаем ударный ток _iу для трехфазного короткого замыкания:

4 Расчет тока однофазного короткого замыкания

4.1 Расчет прямой последовательности

Схема замещения ЭЭС относительно точки К7 представлена на рисунке 7.

Выполняем преобразования схемы замещения. Промежуточная схема представлена на рисунке 8.

Дальнейшие преобразования схемы показаны на рисунке 11.

Рисунок 11 – Схема замещения ЭЭС для расчета прямой последовательности

Так как точка К7 находится в середине линии, то преобразуем треугольник сопротивлений в звезду (рисунок 12):

Рисунок 12 – Первое преобразование схемы замещения

Рисунок 13 – Второе преобразование схемы замещения

Рисунок 14 – Окончательное преобразование схемы