УДК 621.713.13

РАСЧЕТ НА ПЭВМ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ В ГЛАВНОЙ СХЕМЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СТАНЦИИ

Бакалов В.А., студент 5 курса;Сивокобыленко В.Ф., д.т.н. проф..

Донецкий национальный технический университет

В настоящее время расчет сверхпереходных и апериодических составляющих несимметричных токов КЗ производят на основе схем прямой, обратной и нулевой последовательностей. Современное развитие микропроцессорных устройств РЗА требует знание мгновенных значений токов и напряжений в этих режимах.

В данной работе предложенно расчет этих токов и напряжений производить на ПЭВМ с помощью математической модели электрической станции (ЭС), представленной в[1]. Она основанна на использовании полных дифференциальных уравнений всех основных элементов главной схемы ЭС: турбогенератора, отходящих от сборных шин линий электропередачи напряжением 110-750 кВ, блочного трансформатора, автотрансформатора.

Уравнения составляются для трех фаз каждого элемента и схемы нулевой последовательности. Для всех элементов учитывается взаимоиндукция между фазами, а для ЛЭП и взаимоиндукция между фазами и землей. Для имитации различных типов коротких замыканий используется шунт, R-L сопротивление ветвей которого может дискретно изменяться в заданные моменты времени.

Алгоритм программы предусматривает автоматическое формирование математической модели электрической станции в виде матрицы соединений и матриц параметров схем замещения элементов. Для повышения устойчивости решения, а также ускорения расчетов вычисляются начальные значения токов, напряжений, потокосцеплений и моментов в доаварийном режиме.

Решение дифференциальных уравнений осуществляется методом Рунге-Кутта 4-го порядка. При этом необходимо знание напряжений в узлах схемы. Последние находятся из решения системы алгебраических уравнений, составленной на основании первого закона Кирхгофа для производных от узловых токов. Решение линейных уравнений производится методом квадратных корней, требующего меньшего числа операций по сравнению с методом Гаусса.

Библиография

  1. Сивокобыленко В.Ф., Меженкова М.А. Математическое моделирование электромеханических переходных процессов на электрических станциях. - Электричество, 2001, №4, С.5-9.