Главная ->  Распределение электродвигателей по характеристикам 

1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29

3,5 5fi

2 2fi

1,0 0

-0,1

0,1 0,3 0,4 0,5 Ofi 0,7 Dfi Qfi

Рис. 7. Расчетные кривые измеиення токов к, з. для генераторов малой мощаости с АРВ (сплошные линии-трехфазное к, з., штриховая- двухфазное при /=оо, время i - в секундах)

г*р (д.р) н времени от начала к, з. t для маломощных генераторов приведены на рнс. 7. Кривые учитывают действие при к. 3. устройств автоматического регулирования (АРВ) и форсировки (ФВ) возбуждения генераторов. Эти устройства должны быть постоянно в работе.

Сопротивление г*р=0,65 называется критическим.

Если г,р<:0,65, то электрическая удаленность к. з. считается небольшой. Такое соотношение характерно для к. 3. на зажимах генераторов, шинах КТП и основных сборках 0,4 кВ.

Упрощенную картину процессов, происходящих при к. 3. в этих точках, рассмотрим на примере внезапного трехфазного к. з. В начальный момент к. з. индуктивное сопротивление генератора резко уменьшается до сверх-переходного (начального) значения л, а затем постепенно увеличивается до переходного х и, наконец, до установившегося Xd. Это вызвано соответствующим изменением магнитных потоков в генераторе. Наряду с этим при снижении напряжения (вследствие к. з.) вступают в действие устройства АРВ и ФВ генератора, которые стре-

мятся восстановить напряжение на его зажимах увеличением тока возбуждения и, следовательно, ЭДС.

Однако вследствие небольшой электрической удаленности к. 3. устройства АРВ и ФВ не могут восстановить напряжение иа зажимах генератора до номинального, несмотря на увеличение тока возбуждения до предельного. На изменение тока к. з. во времени больше влияет увеличение сопротивления генератора, чем увеличение его ЭДС. Происходит снижение (затухание) тока к. з. с течением времени от сверх переходного (начального) ( - 0) до установившегося (/==оо).

Например, при к. з. в точке, соответствующей 2*р= = 0.3. ток к. 3. 1% =3,7; П,, =2,12; /g, =2,35

(рис. 7). Заметим, что вследствие инерционности устройств АРВ и ФВ они не влияют на начальное значение тока, их действие будет заметно спустя примерно 0,2 С после начала к. з. и особенно - в установившемся режиме к. 3. Поэтому при к. 3. в рассмотренной точке значение тока при /=оо несколько больше, чем прн /=0,5<;.

Минимальным значением тока оказывается установившийся ток трехфазного к. з. - его значение всегда меньше установившегося тока двухфазного к. з., а при к. 3. на зажимах генератора - меньше тока однофазного к. 3. Это объясняется тем, что индуктивные сопротинле-ния генератора обратной хг и нулевой дгс последовательностей, которые учитывают при расчете несимметричных к. 3., не изменяются в процессе к. з., а по значению они значительно меньше индуктивного сопротивления генератора прямой последовательности в установившемся режиме Xd.

Кривые изменения токов при трехфазных к. з. на рис 7 взяты из работы [7Х Кривая токов при двухфазном к. з. при /=оо и всех значениях г.р располагается между кривыми токов трехфазных к. з.

и /Jfioo- Ее можно получить, воспользовавшись кривыми для трехфазных к. 3., правилом эквивалентности прямой последовательности [18] и известным выражением

где /к**~ ток любого (и) несимметричного к. з.; т* ~- коэффициент, соответствующий этому виду к,з.,для двухфазного к.з. т< >=т2= = (/3 ; соответствующий ток прямой последовательности.

Например, в точке сети, для которой г,1,=0,3, относительные значения токов трехфазного к. з. =3,7; rl =2,35. При двухфазном к. а. в той же точке расчетное сопротивление слагается из



суммы сопротнвлен прям и обратной ноеАовательносга, и составит 2.р=0,3-ЬО,3=ОД По кривым трехфазных к. з. для t=op г.р= = 0,6 соответствует относительное значение тока прямой посяедова-тельности /,*]оо = Ь65, таким образом, относительное значение установившегося тока двухфазного К. з. составляет /рсо = 1.65 = = 2,85.

В точке сети, дли которой г,р=0,65, имеем 1 /jjj я? /[[Ji если же г.р>0,б5, то /S</i5.</SL

Установившийся режим для маломощных генераторов может наступить менее чем за. 0,5-I с. Это время соизмеримо с временем действия максимальных токовых защит генератора и прилегающей сети 0,4 кВ, к моменту срабатывания выходных реле которых ток к. з. становится равным установившемуся. Поэтому для предотвращения отказов чувствительность действующих с выдержкой времени защит, в зоне действия которых расчетное сопротивление до места повреждения г,р<0,65, должна проверяться по установившемуся току трехфазного

к. 3. /а.

Если г.р0,65, то к. з. считается удаленным. Обычно это соотношение соответствует к. з. на зажимах отдаленных электроприемников, при питании длинными кабелями с большим сопротивлением. В этих случаях АРВ и ФВ способны восстановить напряжение на Зажимах генератора до номинального (при очень удаленных к. з. вообще не вступают в работу), а изменение сопротивления генератора в процессе к. з. почти не влияет на значение тока к. 3. Установившийся ток трехфазного к. з. оказывается равным нлн несколько большим сверхпереходного (см. рис. 7). Ввиду небольшого различия этих токов можно находить только ток /[j;, принимая с целью упрощения Iinl и /Ш40,в67/(§. Таким образом, при к. 3. в этих точках чувствительность защит от междуфазных к. з., действующих с выдержкой времени, можно проверять прн начальном токе двухфазного к. з.

/a=o,867/g;.

Для защит, действующих без выдержки времени, чувствительность при междуфазных к. з. проверяется при токе /[2=0,867 Щ независимо от электрической удаленности точки к. 3.

Таким образом, для расчетов защит следует ояреде-лить значення токов /J И ( Р ==0). а для защит,

имеющих выдержку времени и действующих в зоне 2!.р<: <:0,65, - дополнительно и значение тока (Р -] Для друтах моментов времени токи к, э. определять и требуется.

Ток к. 3. ни i определяется по выражению

} (в ,килоамперах) для момента времс

/(3) =

где линейная ЭДС генератора для момента Bpewe ив В; ДГ2 и - результирующее индуктивное и дк тивное сопротивление цепн к. з. соответственно, включа; сопротивление генератора, мОм; Ли - переходное сопро тивлеине в месте к. з., учитывается только прирасчета в сети 0,4 кВ, мОм.

Для момента времени (=0 ЭДС нагруженного гене

ратора £o=iH.r(H-- d sin фа.г); при со8фн.г=0,8 имеет Фй.г=37° и sintpH.r=0,6, тогда £o=iej(14-:J0,6). Учи

тывая, что номинальное напряжение генератора на 5 J выше номинального напряжения сети, а также, что к. г может возникнуть и при ненагруженном генераторе, обыч но можно принять (I-i-I,05) 1/н.г.

Индуктивное сопротивление геиератора (в мнллн омах) для момента /=0 определяется по выражению

= :f..A. (27

nie 5и.г~Рн.г/со8 фн.г - номинальная полная мощност генератора, кВ А; х - сверхпереходная реактнвиост! генератора в относительных единицах; С/д.г -иомниаль ное напряжение генератора, В.

Параметры генераторов приведены в табл. 14.

Сопротивление понижающего трансформатора и ка белей 0,4кВ вычисляют по выражениям (3) и (6). Пр] наличии трансформатора в цепи к. з. все сопротнвленш приводят к одному базисному напряжению по выражении (1). В данном случае за базисное принимается йапря жеиие 0,4 кВ, где находится большинство расчетных то чек к. 3. Переходные сопротивления принимают /?п= = 15мОм. Далее вычисляют результирующие сопротнв л ения и Г2, находят полное результирующ&

сопротивление цепи к. з. г, а по формуле (26) - на чальный ток трехфазного к. з,



Таблица 14. ПаршйетрЫм1Е№)мощ ых генераторов

Для геиера-гора тапа

? in

to <о

Ра.г, кВт Va.P. кВ /я.р. А %, об/мии cos фн.г

кпд, %

1000 6.3 115 750 0,8 1,15* 94,56

72 375 0,8

2500 6,3

287 [ООО 0,8 0,8

500 0.4

903 1500 0,8 0,6*

1500

0,63*

3500 6,3 404 1000 0,8

х а, 0 е.

0,192*

0,18

0,16

0,14*

0,167*

0.17

Xj, 0. е.

0,282

0,281

0,191*

0,214*

0,21

ха, 0. е. Xf 0. е. Ч. 0 е. Гст. мОм**

*в.нред. 0. е.

1,018

0,171*

0,0763*

1,172

1,92* 0,15* 0,047* 2,8

1.9* 0,174* 0,054 2,18 10*

0,82

* Опытные данные, /.в.прея указано для системы самовозбунсде-** Активное сопротивление фазы статора при температуре 15С.

Для момента времени /=оо ЭДС и сопротивление генератора будут уже другими, онн зависят от удаленности к. 3. Для расчетов используют так называемый метод спрямленных характеристик [18, 19].

Вначале определяют уточненное значение критического сопротивления

В ЭТОМ выражении сопротивление генератора принимают равным величине, обратной отношению короткого замыкания ОКЗ (ОКЗ - отношение установившегося тока к. 3. на зажимах генератора при токе возбуждения холостого хода к номинальному току генератора). Аналогично формуле (27) Хг (в миллиомах) равно

*. = ..Лад35 ). (29)

ЭДС генератора Егоо (в вольтах) принимают увелн-

ченной пропорционально относительному предельному току возбуждения /.в.пред (отношение тока возбуждения при форсировке к току возбуйсдеиня холостого хода генератора):

Е =0 I . (30)

гсо г.и .пред

Если внешнее сопротивление участка от зажимов генератора до точки к. 3. 2вн-<2:кр (близкое к. 3.), то имеет место режим предельного возбуждения, и значение тока к. 3. определяют по формуле (26), где принимают

El-Eptjo и -Хуоо

Если внешнее сопротивление до точки к. з. гвнгкр (удаленное к. з.), то имеет место режим нормального напряжения и 4иачение тока /(f определяют по формуле (26). где принимают £( = [/в.г, а г=0. Обычно при к. з. в этих точках значение /* не рассчитывают, принимая кШ (кроме особых случаев, например проверки чувствительности пусковых органов напряжения). Прн этом учитывают, что возможное увеличение тока / по сравнению с /{fiJ (оно не превышает 10-20%) идет в запас чувствительности максимальных токовых защит, а также компенсирует влияние другой подключенной к генератору нагрузки, сопротивление которой шунтирует к. з., несколько уменьшая ток в месте повреждеииа и увеличивая ток генератора [18,19].

При отсутствии паспортных значений /.я.пред и ОК? их рекомендуется определить опытным путем [19].

Для приближенных расчетов можно использовать метод расчетных кривых [7, 18], позволяющий определить относительное значение тока к. з. для любого момента времени в зависимости от расчетного сопротивления г*р. Для этого по приведенным выше выражениям определяют 22, а затем по выражению (25) - расчетное сопротивление до точки к. 3. г*р в относительных единицах. По расчетным кривым на рис, 7 и значению г.р находят относительные значения тока к. з. It для соответствующего момента времени. Значение тока трехфазного к. s. длз этого момента времени определяют по выражению

где /яЕ - 5H.rs/ {УЪ t/др) - суммарный номинальный ток работающих генераторов, приведенный к налряже-



1 2 3 4 5 [ 6 ] 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29