Моделирование симметричных аварийных режимов

Моделирование симметричных аварийных режимов

Челябинск 2000

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

МОДЕЛИРОВАНИЕ СИММЕТРИЧНЫХ АВАРИЙНЫХ РЕЖИМОВ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Освоить моделирование симметричных аварийных режимов в за­данной электросистеме, используя расчетный стенд постоянного тока.

2. ПРОГРАММА РАБОТЫ

1. Ознакомиться с техникой моделирования электрической системы, определить необходимые условия перехода от сопротивлений реальных элементов сети к сопротивлениям модели.

2. Изучить источник питания модели, измерительные приборы и элементы модели.

3. Зарисовать расчетную схему. (Рис.5.1)

4. Из комплекта элементов модели выбрать соответствующие элементы расчетной схемы и расположить их таким образом, чтобы можно
было удобно выполнить все соединения. Собрать схему на расчетном:
стенде.

5. Собрать схему питания модели, зарисовать ее с указанием параметров измерительных приборов и регулятора напряжения.

6. Экспериментально определить величину тока при трехфазном коротком замыкании в точках, указанных в схеме.

7. Составить и зарисовать эквивалентные схемы замещения для каждой точки короткого замыкания.

8. Вычислить трехфазные токи короткого замыкания и сравнить их с
токами, полученными опытным путем.

3. ПОЯСНЕНИЯ К РАБОТЕ

Модель электрической системы, представленная на расчетном стен­де, не является универсальной и позволяет исследовать только определенную электрическую схему, Элементы схемы (генераторы, электриче­ская система, трансформаторы, линии электропередач) на модели заме­нены активными сопротивлениями. Сопротивления источников питания представлены величиной реактанса для начального момента времени, поэтому измеряемые на модели токи будут соответствовать сверхпереходным токам трехфазного короткого замыкания. Активные сопротивле­ния, заменяющие элементы электрической системы, укреплены на об­ратной стороне панелей элементов модели. На лицевой стороне изобра­жена мнемоническая схема элемента.

Масштаб модели выбран таким, что току в 1 мА, измеренному прибором на модели, соответствует ток в 1 кА в реальной схеме. Такой масштаб тока получен следующим образом. Базисное напряжение, к кото­рому приведены все сопротивлении элементов схемы, уменьшено в 1000 раз. Масштаб сопротивления модели принят т.е. сопротивле­ния элементов схемы увеличены в 1000 раз,

В связи с тем, что за базисное напряжение () принимается линей­ное напряжение какой-либо ступени трансформаций электрической системы, величина напряжения источника питания модели в принятом мас­штабе определяется по формуле:

где;

- напряжение к которому приводятся сопротивления элементов схемы.

За базисное напряжение принято напряжение 10,5 кВ.

Следовательно напряжение источника питания модели должно быть равно:

Это напряжение должно строго поддерживаться при помощи потен­циометра во время измерений на расчетном стенде.

Расчет симметричных, токов короткого замыкания на модели производится в именованных единицах. Сопротивления элементов электрической системы (генераторов, электросистемы, трансформаторов), заданных в относительных единицах, в принятом масштабе, приводятся к ба­зисному напряжению по формуле:

где:

- относительное индуктивное сопротивление;

- номинальная мощность элемента схемы. мВА.

Активными сопротивлениями пренебрегают из-за их малой величи­ны.

Сопротивления элементов системы (воздушных и кабельных линий) заданные в именованных единицах, приводятся к базисному напряжению по формулам:

где:

- средне-номинальное напряжение линии,

Экспериментальное определение трехфазного тока короткого замыкания производится следующим образом.

Для расчетной схемы, параметры которой приведены в таблице 5.1, под­бирают элементы модели, устанавливают их на стенде в соединяют между собой.

Источник питания модели подключают к шинке генераторных зажи­мов и к точке короткого замыкания. Потенциометром устанавливают на­пряжение, равное 6,1 В.

По показанию микроамперметра определяют величину тока коротко­го замыкания в данной точке, имея в ввиду, что ток величиной в 1 мА со­ответствует току в 1 кА реальной схемы.

4. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ

ОТЧЕТА

В отчете необходимо отразить вопросы моделирования систем, опи­сать конструкцию и принцип работы расчетного стенда, ответить на кон­трольные вопросы, а также выполнить расчеты и привести результаты измерения трехфазных токов короткого замыкания в следующей после­довательности:

а) зарисовать расчетную схему с указанием всех параметров сети;

б) найти сопротивления элементов схемы, приведенные к напряжению 10,5 кВ.

в) сопоставить в зарисовать эквивалентные схемы замещения для каждой точки короткого замыкания;

г) вычислить трехфазные токи короткого замыкания и сравнить их с
токами, получаемыми опытным путем.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Какие режимы работы электроустановок называются симметричными и почему?

2. Какими параметрами определяется индуктивное сопротивление
генераторов, трансформаторов и линий электропередач?

3. Почему все сопротивления, участвующие в схеме, должны быть
отнесены к единому (базисному) напряжению?

4. Почему, помимо периодической (синусоидальной) составлявшей

тока короткого замыкания, возникает апериодическая составляющая тока? Какова продолжительность ее затухания и какой фактор необходим для этого?

5. Определите максимально возможный ток короткого замыкания за
силовым трансформатором, если известны eго номинальный ток и напряжение короткого замыкания.

Таблица 5.1.

Параметры расчетной схемы

Система С1

Генераторы Г1,Г2,Г3

Тр-ры Т1, Т2

Тр-ры Т3, Т4

Линии (марка, длина)

, МВ∙А

, кВ

, МВт

, кВ

, МВ∙А

, %

, МВ∙А

, %

0,2

0,85

10,5

0,23

10,5

10,5

АС-120 100 км

АС-120 30 км

АС-70 40 км

Дата добавления: 2015-07-08