skanowanie0013 (33)

Chwilowy przebieg prądu zwarciowego w czasie przedstawiono na rys. 6.3.

Rys. 6.3. Przebieg prądu zwarciowego dla zwarć w pobliżu generatora

Generatory w pierwszej chwili zwarcia są modelowane reaktancją pod-przejściową, transformatory i linie — reaktancją. Początkowy, prąd zwarcia jaki popłynie w układzie:

kU

Ul/.

&{X1+X_T + X_L) 0Ę,

(6.1)

gdzie:

reaktancja zastępcza zwarciowa obwodu, w tym przypadku stanowi szeregowe połączenie reaktancji zastępczej generatora, transformatora i linii, współczynnik wynikający z tego, że aby utrzymać u odbiorcy napięcie na zadanym poziomie, w generatorach napięcie musi być nieco większe; w praktyce przyjmuje się k = 1,1.

E1

E2

W układzie elektroenergetycznym jak na rys. 6.4 składającym się z dwóch elektrowni pracujących na wspólną sieć przesyłową obliczenie prądu zwarcia trójfazowego na szynach w stacji C polega na sporządzeniu schematu zastępczego jak na energetyczny    rys. 6.5.

Rys 6.5. Schemat zastępczy przykładowego układu elektroenergetycznego

(63)

Na tym schemacie gałęzie o reaktancjach X_E1 oraz X_El stanowią wypadkowe reaktancje bloków generatorów i transformatorów pracujących na wspólne szyny. Dla zwarcia trójfazowego na szynach w stacji C początkowy prąd zwarcia oblicza się ze wzoru (6.1), przy czym w tym przypadku reaktancją zwarciowa jest wynikiem przekształcenia schematu z rys. 6.5 do jednej reak-tancji zastępczej widzianej z miejsca zwarcia. Należy zamienić trójkąt reaktan-cji linii na równoważną gwiazdę. Uzyskujemy wtedy dwa szeregowe połączenia, które po „zwinięciu” dają równoległe połączenie dwóch reaktancji, a na końcu otrzymamy układ szeregowego połączenia. Po dodaniu tych reaktancji otrzymamy wypadkową reaktancję układu — reaktancję zwarciową. Dla zwarcia ńa szynach A obliczanie reaktancji zwarciowej będzie przebiegać według zupełnie innego algorytmu — nie trzeba stosować przekształcenia trójkąt--gwiazda. W pierwszym kroku należy połączyć szeregowo reaktancje X_n i X_L3 i wynikową równolegle z reaktancją X_LV a potem szeregowo z reaktancją X_El i na końcu równolegle z X_£2. Metoda „ręcznego zwijania” sieci do jednej reaktancji jest pracochłonna i nie do przyjęcia dla realnych układów elektroenergetycznych. Należy zastosować metody macierzowe — metodę potencjałów węzłowych. Dla obwodu elektrycznego z rys. 6.5, stanowiącego schemat zastępczy układu elektroenergetycznego, można napisać równanie macierzowe wynikające z metody potencjałów węzłowych:

/ = XII    (6.2)

a w rozwiniętej postaci:

A B c El El

I = Ol ~A	A			Ł** '
	B
1 = 7 ~c	m c	Y
	£1	(NxN)		!%s■
	El			|ł=m

Otrzymaliśmy równanie macierzowe stanowiące liniowy układ pięciu równań z pięcioma niewiadomymi. Po rozwiązaniu tego układu otrzymamy szukane wartóści prądów i napięć w sieci elektroenergetycznej w pierwszej chwili zwarcia na szynach G. Należy jednak zwrócić uwagę, że wielkości niewiadome występują po obu stronach równania macierzowego — zarówno w .wektorze niewiadomych, jak i wyrazach wolnych. Zatem, przed przystąpieniem do rozwiązywania tego układu należy go uporządkować. Układ równań (6.3) niewiele się zmieni dla zwarcia np. na szynach A — macierz Y pozostanie taka sama, a zmianie ulegną jedynie elementy wektora I oraz U.

* 'S