Основные теоретические положения. Расчет токов КЗ в разветвленной схеме достаточно сложен и требует эквивалентирования ЭДС и сопротивлений относительно точки КЗ

Расчет токов КЗ в разветвленной схеме достаточно сложен и требует эквивалентирования ЭДС и сопротивлений относительно точки КЗ, т. е. преобразования разветвленной схемы до простейшего вида, содержащего одну эквивалентную ЭДС и одно результирующее сопротивление. Для новой точки КЗ требуется новое преобразование разветвленной схемы.

Виртуальное моделирование электрических схем позволяет определять токи КЗ в разветвленной схеме без ее сведения к простейшему виду. Величины токов КЗ в различных точках определяются по показаниям виртуальных измерительных приборов (амперметров, осциллографов).

Достоверность измеряемых параметров тока КЗ зависит от правильно введенной в компьютер исходной информации. Поскольку в работе моделируется начальный момент КЗ, все параметры схемы должны соответствовать этому моменту времени:

- генераторы вводятся в схему замещения сверхпереходной ЭДС Е″, приложенной за сверхпереходным индуктивным сопротивлении Хd″;

- асинхронные двигатели вводятся в схему замещения сверхпереходной ЭДС Ед″» 0,9, приложенной за сверхпереходным сопротивлением Х″.

Параметры остальных элементов схемы не зависят от времени.

Рис. 1. Схема электроэнергетической системы

Рис.2 Схема замещения электроэнергетической системы

Исходные данные:

Есл=6,06 кВ ;

ЕGл=6,84 кВ ;

Едл=5,46 кВ ;

L1=10,13 мГн;

L2=L3=7,71 мГн;

L4=L5=10,2 мГн;

L6=0,55 мГн;

L7=L8=L9=L10=15,94 мГн;

L11=3,51 мГн;

L12=1,5 мГн;

L13=7,71 мГн;

Начальные значения токов КЗ в различных точках схемы

Точка КЗ К1 К2 К3 К4
I″i, kA 3,97 7,7 3,3 6,6

Влияние на ток КЗ индуктивности линейного реактора

L11, mH 1,75
I″К3, kA 2,1 1,2 4,6 0,664

Влияние на ток КЗ индуктивности секционного реактора

L6, mH 0,225 1,1 2,2 4,4
I″К2, kA 8,08 7,3 6,6 5,8

 

Влияние на ток КЗ суммарной мощности и месторасположения генераторов

Включены генераторы (ключи) G1,G2,G3,G4 (К5,К6,К7,К8) G2,G3,G4 (К6,К7,К8) G3,G4 (К6,К7) G4 (К8)
I″К2, kA 7,7 6,6 5,4 4,1

 

Влияние на ток КЗ мощности двигателя

L13, mH 15,42 3,85 1,93 0,96
I″К4, kA 5,46 8,8 13,3 22,5

Вывод: Выполняя данную работу, мы научились пользоваться виртуальной моделью для исследования токов КЗ в энергетической системе.

Определили начальное значение тока КЗ в различных точках разветвленной схемы и оценили влияние параметров схемы на величину тока КЗ:

- с уменьшением индуктивности линейного реактора ток КЗ в точке К3 возрастает;

- с увеличением индуктивности секционного реактора ток КЗ в точке К2 уменьшается;

- с уменьшением суммарной мощности ток КЗ в точке К2 уменьшается;

- с уменьшением индуктивности двигателя ток КЗ в точке К4 возрастает, т.к. мощность двигателя обратнопропорциональна его индуктивности Рº .