Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АрхитектураБиологияГеографияДругоеИностранные языки
ИнформатикаИсторияКультураЛитератураМатематика
МедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогика
ПолитикаПравоПрограммированиеПсихологияРелигия
СоциологияСпортСтроительствоФизикаФилософия
ФинансыХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника

Вихідні дані

Читайте также:
  1. Вихідні дані
  2. Вихідні дані для аналізу
  3. Вихідні дані для аналізу
  4. Вихідні дані для аналізу
  5. Вихідні дані до ЛР №6
  6. Стаття 242. Вихідні дні


Рис. 1 — Розрахункова схема електричної системи

 

Характеристика генераторів

Генератори Параметри генераторів
SН, МВA UН, кВ x”d
Г-1; Г-2;   10,5 0,132
Г-3; Г-4.   10,5 0,19

 

Характеристика трансформаторів

Трансформатори Параметри трансформаторів
SН, МВА UН, кВ UК, %
ВН СН НН В–Н С–Н В–С
Т-1; Т-2     10,5 10,5
Т-3; Т-4     10,5 10,5
Т-5; Т-7     10,5 6,5
Т-6     10,5  

 

 

Характеристика навантаження

Навантаження Параметри навантаження
SН, МВА UН, кВ
Н-1   10,5

 

Характеристика реакторів

Реактор Параметри реакторів
UН, кВ UК, % IН, кА
Р-1     2,5

 

Характеристика ліній електропередачі

ЛЕП Параметри ЛЕП
Тип L, км х1 УД, Ом/км х0/ х1
Л-1 ВЛ   0,41  
Л-2 ВЛ   0,40 3,5
Л-3 ВЛ   0,42  
Л-4 ВЛ   0,43  
Л-5 ВЛ   0,41 2,5
Л-6 ВЛ   0,43 4,5

 

Завдання для розрахунку

 

При виконанні розрахункової роботи необхідно знайти:

 

1. У заданій точці К16 електричної схеми (рис. 1) аналітичним методом визначити:

- початкове значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання;

- миттєве значення аперіодичної складової струму трифазного короткого замикання;

- значення ударного струму;

- діюче значення струму за перший період;

 

2. Використовуючи метод розрахункових кривих у зазначеній крапці К16 визначити значення періодичної складової струму для моментів часу t = 0 с,
t = 0,2 с і t = ∞ при:

- трифазному короткому замиканні;

- однофазному короткому замиканні.

 


ЗМІСТ

 

ВСТУП

 

1. Визначення початкового значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання (КЗ) у заданій точці схеми аналітичним методом. Розрахунок миттєвого значення аперіодичної складової струму, значення ударного струму і діючого значення струму за перший період

1.1 Складання еквівалентної схеми заміщення і розрахунок
параметрів її елементів

1.2 Згортання схеми заміщення щодо точки КЗ

1.3 Визначення початкового значення періодичної складової струму
трифазного КЗ у заданій точці

1.4 Розрахунок миттєвого значення аперіодичної складової струму

1.4.1 Розрахунок еквівалентних індуктивних опорів кожної з груп
елементів

1.4.2 Розрахунок еквівалентних активних опорів кожної з груп
елементів

1.4.3 Визначення постійних часу загасання аперіодичних
складових струмів КЗ

1.4.4 Розрахунок миттєвого значення аперіодичної складової
струму в точці КЗ для будь-якого моменту часу

1.5 Розрахунок значення ударного струму КЗ

1.6 Розрахунок діючого значення струму КЗ за перший період

 

2. Використання методу розрахункових кривих для визначення значення періодичної складової струму у зазначеній крапці К16 для різних моментів часу при трифазному КЗ

2.1 Складання еквівалентної схеми заміщення і розрахунок
параметрів її елементів

2.2 Згортання схеми заміщення щодо точки КЗ

2.3 Визначення значення періодичної складової струму трифазного
КЗ у заданій точці для різних моментів часу

 

3. Використання методу розрахункових кривих для визначення значення періодичної складової струму у зазначеній крапці К16 для різних моментів часу при однофазному КЗ

3.1 Складання еквівалентної схеми заміщення і розрахунок
параметрів її елементів

3.1.1 Складання схеми заміщення прямої послідовності і її
згортання до найпростішого вигляду

3.1.2 Складання схеми заміщення зворотної послідовності і її
згортання до найпростішого вигляду

3.1.3 Складання схеми заміщення нульової послідовності і її
згортання до найпростішого вигляду

3.2 Розрахунок значень періодичної складової струму прямої
послідовності особливої фази для різних моментів часу


3.3 Визначення фазної величини періодичної складової струму
пошкодженої фази в місці однофазного КЗ для різних моментів
часу

3.4 Визначення симетричних складових і побудова векторних діаграм
струмів і напруг однофазного КЗ для окремого випадку при t = 0 с

ВИСНОВОК

 

ЛІТЕРАТУРА

 


ВСТУП

 

Перехідні процеси відбуваються в системах електропостачання як в умовах нормальної експлуатації, так і в аварійних умовах. При будь-якому перехідному процесі здійснюється зміна електромагнітного стану системи і порушення балансу між електромагнітною потужністю і потужністю на валу машин, які обертаються, що спричиняє відповідну зміну швидкості обертання машин до певного моменту, який визначається наявністю і функціональними можливостями засобів регулювання і повернення системи в нормальний стан.

Таким чином, будь-який перехідний процес характеризується сукупністю електромеханічних і електромагнітних змін у системах, які взаємопов’язані між собою спільністю фізичних явищ.

Найбільш розповсюдженими перехідними процесами в електричній системі є процеси, викликані включенням і відключенням двигунів і інших приймачів електроенергії, коротким замиканням, а також повторним включенням і відключенням (одночасним чи каскадним) короткозамкнутих ланцюгів; виникненням місцевої несиметрії в системі (наприклад, відключенням тільки однієї чи двох фаз); дією форсування руху синхронних машин, а також їхнього розбудження (тобто гасінням їхніх магнітних полів); несинхронним включенням синхронних генераторів.

Основною причиною виникнення електромагнітних перехідних процесів є коротке замикання.

Розрахунок електромагнітного перехідного процесу в сучасній електричній системі, з урахуванням всіх умов і факторів, складний і громіздкий. Тому для спрощення задачі і додання їй практичної можливості вводиться ряд допущень. Останні залежать від характеру і постановки самої задачі, не повинні робити істотного впливу на кінцевий результат.

Розрахунок електромагнітних перехідних процесів, обумовлених короткими замиканнями, можна робити в іменованій і відносній системах одиниць. Представлення будь-яких фізичних величин (струмів, опорів, потокощеплень, потужностей, напруг і т.д.) у відносній, безрозмірній системі одиниць дозволяє спростити деякі теоретичні викладення і додати їм більш загальний характер. У практичних розрахунках таке представлення величин додає результатам велику наочність і дає можливість швидше орієнтуватися в порядку обумовлених значень. Завдяки цьому багатоступінчасті, складні, розгалужені схеми електричних високовольтних систем доцільно розраховувати у відносній системі одиниць.

При наявності схем з довільним числом всіляких елементів як одиниці виміру встановлюються базисні умови, зручні для виробленого розрахунку, наприклад, базисний струм і базисна потужність, чи базисна напруга і базисна потужність, чи базисний опір і базисний струм. Дві інші базисні одиниці (умови) одержують шляхом перерахунку.

Будь-яку схему електричної системи при наявності трансформаторів і автотрансформаторів для розрахунку струмів короткого замикання необхідно представити схемою заміщення. Скласти схему заміщення – це значить замінити всі магнітозв’язані ланцюги одним еквівалентним електрично зв'язаним ланцюгом.

Для точних розрахунків користаються точними схемами заміщення, а для інженерних практичних розрахунків, що не претендують на велику точність, – наближеними формулами приведення до схем заміщення.

Метою розрахунково-графічної роботи (РГР) є:

- допомогти зрозуміти значення перехідних процесів у створенні надійних систем електропостачання;

- зрозуміти причини виникнення і наслідки аварійних режимів у системах електропостачання;

- виявити закономірності протікання електромагнітних перехідних процесів при різних режимах систем електропостачання;

- освоїти методи розрахунку електромагнітних перехідних процесів при симетричних і несиметричних режимах;

- отримати уміння організувати безаварійну експлуатацію систем електропостачання;

- навчитися складати розрахункові схеми короткозамкнутого ланцюга і приводити параметри його елементів до базисних умов;

- навчитися визначати результуючий опір короткозамкнутого ланцюга;

- навчитися розраховувати струми короткого замикання в різних точках систем електропостачання;

- зрозуміти методику проектування систем електропостачання з обліком можливих аварійних ситуацій і виникаючих перехідних процесів;

- навчити правильно оцінювати значення струмів короткого замикання без складних розрахунків.

 

Розрахунки у РГР будемо виконувати з точністю до другого десяткового знака для значень >1, або до третього знака для значень <1.


1. Визначення початкового значення періодичної складової струму трифазного короткого замикання (КЗ) у заданій точці схеми аналітичним методом. Розрахунок миттєвого значення аперіодичної складової струму, значення ударного струму і діючого значення струму за перший період

1.1 Складання еквівалентної схеми заміщення і розрахунок параметрів її елементів

Кожен опір елемента схеми заміщення (рис. 1.1) позначається у вигляді дробу – у чисельнику вказують порядковий номер опору, у знаменнику – величину реактивного опору у відносних одиницях. Активні опори в схемі заміщення не враховуються, бо вони є набагато меншими за реактивні, а тому при розрахунку періодичної складової струму трифазного КЗ їми можна знехтувати.

Рис. 1.1 – Еквівалентна схема заміщення розрахункової схеми для

визначення початкового значення періодичної складової

струму трифазного КЗ аналітичним методом

 

Розрахунок опорів (а також ЕДС для генераторів, систем і навантаження) елементів схеми заміщення проводимо у відносних одиницях за формулами наближеного приведення.


Приймаємо, що: Sб = 100 МВА; Uб = 115 кВ; UбI = 10,5 кВ; UбII = 115 кВ,

де UбI, UбII, Uб – базисні напруги на відповідних ступенях трансформації і у точці КЗ.

Активні опори елементів визначаємо заздалегідь (для п. 1.4) за формулою:

де x/r – визначається за табл. 7.1 [1].

- для генераторів:

Генератори Г-1, Г-2:

За таблицею 3.1 [1] визначаємо значення E’’ генератора у відносних одиницях:

E6 = E7 = 1,08

Генератори Г-3, Г-4:

E1 = E5 = 1,13 (за табл. 3.1 [1])

- для трансформаторів:

Трансформатори Т-1, Т-2:

Трансформатори Т-3, Т-4:

Трансформатори Т-5, Т-7:

Трансформатор Т-6:

- для реакторів:

,

де Iб ст, Uб ст – відповідно струм і напруга ступені де встановлено реактор.


Реактор Р-1:

,

де

- для узагальненого навантаження:

,

де = 0,35 (за табл. 3.1 [1]).

Навантаження Н-1:

E4 = 0,85 (за табл. 3.1 [1])

- для систем нескінченної потужності:

;

Системи С-1, С-2:

 

- для ліній електропередачі:

де nл – кількість паралельних ліній електропередачі.

Лінія Л-1:

Лінія Л-2:

Лінія Л-3:

Лінія Л-4:


Лінія Л-5:

Лінія Л-6:

1.2 Згортання схеми заміщення (рис. 1.1) щодо точки КЗ

 

І-ий етап (рис 1.2):

Об’єднуємо послідовно з’єднані опори:

Рис. 1.2 – І-ий етап перетворення

 

 

ІІ-ий етап (рис 1.3):

Розглянемо гілки генераторів Г-1 і Г-2 до точки КЗ. Оскільки X18 = X19,
X15 = X16 і Е6 = Е7, то реактор підключений до зажимів з однаковими потенціалами, а гілки генераторів Г-1 і Г-2 можна вважати паралельно підімкненими до точки КЗ. Тоді їх можна об’єднати і розрахувати їхній еквівалентний опір і ЕДС:

Перетворюємо зірку опорів X21, X7, X11 у еквівалентний трикутник X24, X25, X26:

Опори X24 і X26 розділяємо в точці з’єднання і разом з Е4 переносимо у новоутворені незалежні гілки.

Перетворюємо зірку опорів X8, X22, X12 у еквівалентний трикутник X27, X28, X29 (за попередньою методикою):

X27 = 0,191; X28 = 3,23; X29 = 0,796

Опори X28 і X29 розділяємо в точці з’єднання і разом з Е5 переносимо у новоутворені незалежні гілки.

Рис. 1.3 – ІІ-ий етап перетворення

 

ІІІ-ій етап (рис 1.4):

Об’єднуємо паралельні гілки з X26 і X3 і розраховуємо їхній еквівалентний опір і ЕДС:


Об’єднуємо паралельні гілки з X6 і X28, розраховуємо їхній еквівалентний опір і ЕДС (за попередньою методикою):

;

Об’єднуємо паралельні гілки з X24, X23 і X29, розраховуємо їхній еквівалентний опір і ЕДС:

;

 

Рис. 1.4 – ІІІ-ій етап перетворення

 

IV-ий етап (рис 1.5):

Рис. 1.5 – IV-ий етап перетворення

 

Перетворюємо зірку опорів X30, X4, X25 у еквівалентний трикутник:

X33 = 3,57; X34 = 0,154; X35 = 0,899

Опори X33 і X35 розділяємо в точці з’єднання і разом з Е9 переносимо у новоутворені незалежні гілки.

Перетворюємо зірку опорів X31, X5, X27 у еквівалентний трикутник:

X36 = 0,411; X37 = 0,654; X38 = 0,342

Опори X36 і X38 розділяємо в точці з’єднання і разом з Е10 переносимо у новоутворені незалежні гілки.

 

V-ий етап (рис 1.6):

Об’єднуємо паралельні гілки з X35, X20 і X38, розраховуємо їхній еквівалентний опір і ЕДС:

;

Об’єднуємо паралельні гілки з X33, X32 і X36, розраховуємо їхній еквівалентний опір і ЕДС:

;

Перетворюємо послідовно-паралельне з’єднання елементів X39, X34 і X37:

Об’єднуємо паралельні гілки з X40 і X41, розраховуємо їхній еквівалентний опір і ЕДС:

;

Рис. 1.6 – IV-ий етап перетворення

 

1.3 Визначення початкового значення періодичної складової струму трифазного КЗ у заданій точці:

,

де

 


1.4 Розрахунок миттєвого значення аперіодичної складової струму

Найбільше початкове значення аперіодичної складової струму КЗ у загальному випадку варто приймати рівним амплітуді періодичної складової струму в початковий момент КЗ.

Оскільки джерела електроенергії і споживачі знаходяться в різних умовах щодо місця КЗ, то необхідно перетворити схему заміщення до багатопроменевого вигляду. У нашому випадку досить виділити дві групи елементів. До першої групи відносимо більш віддалені від точки КЗ елементи, тобто генератори Г-3 і Г-4, системи С-1 і С-2, а також навантаження Н-1. До другої групи відносимо гілки генераторів Г-1 і Г-2.

1.4.1 Розрахунок еквівалентних індуктивних опорів кожної з груп елементів

Вихідною схемою заміщення для визначення еквівалентних індуктивних опорів є схема наведена на рис 1.1. Згортання схеми заміщення повністю повторює п. 1.2. Кінцева схема після спрощення наведена на центральному малюнку рис. 1.6.

Еквівалентні реактивні опори кожної з гілок рівні:

;

1.4.2 Розрахунок еквівалентних активних опорів кожної з груп елементів

Вихідною схемою заміщення для визначення еквівалентних активних опорів є схема наведена на рис. 1.7. На ній усі елементи розрахункової схеми враховуються лише своїми активними опорами (розраховані у п. 1.1). ЕДС елементів при побудові схеми не вказується.

Рис. 1.7 – Вихідна схема заміщення для визначення еквівалентних активних опорів

Згортання схеми заміщення проводимо згідно методики описаній у п. 1.2. Проміжні схеми заміщення не наводимо, враховуючи, що за конфігурацією і нумерацією елементів вони відповідають схемам наведеним на рис. 1.2 – рис. 1.6.

При згортанні схеми заміщення отримуємо такі значення активних опорів:

І-ий етап: ; ;

ІІ-ий етап:

; ;

; ;

ІІІ-ій етап: ; ;

IV-ий етап: ; ;

; ;

V-ий етап: ; ;

Схема заміщення, згорнута до двопроменевого виду, наведена на рис. 1.8.

Рис. 1.8 – Схема заміщення, згорнута до двопроменевого виду

 

Еквівалентні активні опори кожної з гілок рівні:

;

1.4.3 Визначення постійних часу загасання аперіодичних складових струмів КЗ:

;

,

де

1.4.4 Розрахунок миттєвого значення аперіодичної складової струму в точці КЗ для будь-якого моменту часу:

де – початкові значення періодичної складової струмів, що течуть через опори X40 і X41, при трифазному КЗ:

;

 

1.5 Розрахунок значення ударного струму КЗ

,

де – ударні коефіцієнти у кожному з променів:

;

 

1.6 Розрахунок діючого значення струму КЗ за перший період

,

де – діючі значення аперіодичної складової струмів КЗ кожної з гілок:

;


2. Використання методу розрахункових кривих для визначення значення періодичної складової струму у зазначеній крапці К16 для різних моментів часу при трифазному КЗ

2.1 Складання еквівалентної схеми заміщення і розрахунок параметрів її елементів

Схему заміщення будуємо виходячи зі схеми рис. 1.1, враховуючи такі положення:

- навантаження у схему заміщення не вводиться, бо воно враховується методикою розрахунку;

- ЕДС генераторів і систем у схемі заміщення не вказуються, але згідно методики розрахунку всі ЕДС приймаються рівними 1 в.о..

Опори елементів схеми заміщення розраховані у п. 1.1.

Еквівалентна схема заміщення, побудована з урахуванням необхідних положень наведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1 – Еквівалентна схема заміщення розрахункової схеми для

визначення значень періодичної складової струму трифазного

КЗ у будь-який момент часу методом розрахункових кривих

 

2.2 Згортання схеми заміщення (рис. 2.1) щодо точки КЗ

 

І-ий етап (рис 2.2):

Перетворюємо послідовно підключені опори X7 і X11:

Проводимо перетворення паралельних гілок генераторів Г-1 і Г-2 згідно п. 1.2 (ІІ-ий етап).

Приймаємо допущення, що генератор Г-3 працює далеко від точки КЗ (віддалене КЗ) і аварійні струми не впливають на зміну напруги на його затискачах. Тоді його можна прийняти схожим за роботою до систем С-1 і С-2 і об’єднати їх разом.


Перетворюємо трикутник опорів X3, X4, X20 у еквівалентну зірку:

Враховуючи, що ЕДС приймаються рівними 1 в.о., то можна вважати С-1 і Г-3, після перетворення у зірку, об’єднаними.

Рис. 2.2 – І-ий етап перетворення

 

ІІ-ий етап (рис 2.3):

Рис. 2.3 – ІІ-ий етап перетворення

Перетворюємо послідовно підключені опори X43 і X44:

Перетворюємо послідовно підключені опори X46 і X5:

ІІІ-ій етап (рис 2.4):

Рис. 2.4 – ІІІ-ій етап перетворення

Перетворюємо трикутник опорів X45, X48, X6 у еквівалентну зірку:

; ;

Враховуючи, що ЕДС приймаються рівними 1 в.о., то можна вважати С-1, Г-3 і С-2 об’єднаними.

 

ІV-ий етап (рис 2.5):

Рис. 2.5 – ІV-ий етап перетворення

Перетворюємо послідовно підключені опори X47 і X49:

Перетворюємо послідовно підключені опори X51 і X8:

 

V-ий етап (рис 2.6):

Перетворюємо трикутник опорів X52, X53, X12 у еквівалентну зірку:

; ;

Рис. 2.6 – V-ий етап перетвореня

VІ-ий етап (рис 2.7):

Рис. 2.7 –VІ-ий етап перетворення

Перетворюємо послідовно підключені опори X54 і X50:

Перетворюємо послідовно підключені опори X55 і X22:

Струми від гілок з опорами X57 і X58 проходять через загальний опір X56. Щоб перетворити схему до променевого вигляду (рис. 2.7 справа), необхідно скористатися коефіцієнтами струморозподілу:

Результуючі опори променів у цьому випадку визначають за формулами:

;

,

де Xрез – результуючий опір схеми відносно точки КЗ:

Xекв – еквівалентний опір паралельного з’єднання:


С57, С58 – коефіцієнти струморозподілу кожної з гілок:

;

.

 

2.3 Визначення значення періодичної складової струму трифазного КЗ у заданій точці для різних моментів часу

Для об’єднаної гілки С-1,Г-3,С-2 значення періодичної складової струму для будь-якого моменту часу визначається:

Для гілок Г-4 і Г-1,Г-2 значення періодичної складової струму для будь-якого моменту часу визначається за розрахунковими кривими.

Приводимо отримані результуючі значення опорів гілок до номінальних умов, тобто визначаємо розрахункові опори:

За розрахунковими кривими для типових турбогенераторів з АРЗ (рис. 5.5 [2]) визначаємо відносні значення періодичної складової струму КЗ від кожного джерела для відповідних моментів часу (t = 0 с; t = 0,2 с; t → ∞):

Для гілки Г-4:

; ;

Для гілки Г-1,Г-2:

; ;

Обчислюємо значення періодичної складової струму КЗ у іменованих одиницях від кожного джерела для відповідних моментів часу:

Для гілки Г-4:

Для гілки Г-1,Г-2:


де – сумарний номінальний струм генераторів, приведений до ступені КЗ:

Визначаємо періодичну складову струму в точці КЗ в задані моменти часу:

(порівнюємо з аналітичним методом: )


3. Використання методу розрахункових кривих для визначення значення періодичної складової струму у зазначеній крапці К16 для різних моментів часу при однофазному КЗ

3.1 Складання еквівалентної схеми заміщення і розрахунок параметрів її елементів

При розрахунку несиметричного КЗ застосовують метод симетричних складових, згідно якому для розрахунку однофазного струму КЗ необхідно скласти схеми заміщення прямої, зворотної і нульової послідовностей.

3.1.1 Складання схеми заміщення прямої послідовності і її згортання до найпростішого вигляду

Схема заміщення прямої послідовності по конфігурації й опорам елементів цілком відповідає схемі при трифазному КЗ наведеній на рис. 2.1.

Згортання схеми заміщення прямої послідовності до найпростішого вигляду повністю повторює перетворення і розрахунки наведені у п. 2.2.

Схема заміщення прямої послідовності після згортання наведена на рис. 3.1 (усі ЕДС на схемі приймаються рівними 1 в.о.).

Рис. 3.1 – Схема заміщення прямої послідовності після

згортання до найпростішого вигляду

3.1.2 Складання схеми заміщення зворотної послідовності і її згортання до найпростішого вигляду

Якщо прийняти допущення, що реактивні опори генераторів з демпферною обмоткою у схемі заміщення зворотної послідовності рівні опорам генераторів у схемі прямої послідовності, то по конфігурації й опорам елементів схема заміщення зворотної послідовності цілком відповідає схемі при трифазному КЗ наведеній на рис. 1.1 (без урахування ЕДС).

Згортання схеми заміщення зворотної послідовності до найпростішого вигляду повністю повторює перетворення і розрахунки наведені у п. 1.2.

Схема заміщення зворотної послідовності після згортання наведена на рис. 3.2.

Рис. 3.2 – Схема заміщення зворотної послідовності після

згортання до найпростішого вигляду

3.1.3 Складання схеми заміщення нульової послідовності і її згортання до найпростішого вигляду

Схема заміщення нульової послідовності суттєво відрізняється від схем прямої і зворотної послідовностей, оскільки і сама система струмів нульової послідовності інша.

Складання схеми заміщення нульової послідовності починаємо від точки КЗ і далі послідовно рухаємося до джерел (генераторів, систем, навантаження), враховуючи схеми з’єднання обмоток трансформаторів. Схема заміщення нульової послідовності наведена на рис. 3.3.

Рис. 3.3 – Схема заміщення нульової послідовності

Проведемо розрахунок опорів елементів схеми заміщення нульової послідовності:

Для ліній електропередачі:

де Xл1* – реактивний опір лінії у схемі прямої послідовності.

Лінія Л-1:

Лінія Л-2:

Лінія Л-3:

Лінія Л-4:

Лінія Л-5:

Лінія Л-6

У трансформаторів Т-4, Т-5, Т-6 і Т-7 обмотки високої напруги з’єднані у зірку з заземленою нейтраллю, а обмотки низької напруги з’єднані у трикутник. Тому до схеми заміщення нульової послідовності потрапляють лише опори самих трансформаторів, розраховані у п. 1.1.

У трансформаторів Т-1 і Т-2 обмотки високої напруги з’єднані у трикутник, тому опори цих трансформаторів для струмів нульової послідовності будуть рівними нескінченності, і у схемі заміщення нульової послідовності вони не враховуються разом із більш віддаленими елементами (Г-1, Г-2, Р-1).


Згортання схеми заміщення нульової послідовності до найпростішого вигляду проводимо у декілька етапів:

І-ий етап (рис 3.4):

Рис. 3.4 – І-ий етап перетворення

Перетворюємо трикутник опорів X10, X4, X61 у еквівалентну зірку:

; ;

Перетворюємо трикутник опорів X6, X13, X64 у еквівалентну зірку:

; ;

 

ІІ-ий етап (рис 3.5):

Рис. 3.5 – ІІ-ий етап перетворення

Перетворюємо трикутник опорів X67, X69+X62, X2 у еквівалентну зірку:

; ;

 

ІІІ-ій етап (рис 3.6):

Перетворюємо трикутник опорів X73, X75+X63+X71, X70 у еквівалентну зірку:

; ;


Об’єднуємо послідовно з’єднані опори:

Рис. 3.6 – ІІІ-ій етап перетворення

Далі перетворюємо послідовно-паралельне з’єднання:

 

3.2 Розрахунок значень періодичної складової струму прямої послідовності особливої фази для різних моментів часу

При розрахунках струмів несиметричних КЗ застосовують правило еквівалентності, відповідно до якого струм прямої послідовності при будь-якому (n) виді несиметричного КЗ можна знайти як струм при трифазному КЗ у точці, віддаленій від дійсної точки короткого замикання на додатковий опір ∆X(n).

Для однофазного КЗ: ∆X(1) = X82 = X2рез + X0рез = X42 + X81 = 0,082 + 0,167 =
= 0,249

Для обчислення струму прямої послідовності особливої фази методом розрахункових кривих складаємо схему заміщення (рис. 3.7).

Рис. 3.7 – Схема заміщення і еквівалентна згорнута схема

для обчислення струму прямої послідовності особливої фази

методом розрахункових кривих

Струми від гілок з опорами X23, X59 і X60 проходять через загальний опір X60. Щоб перетворити схему до променевого вигляду (рис. 3.7 справа), необхідно скористатися коефіцієнтами струморозподілу:

Результуючі опори променів у цьому випадку визначають за формулами:

;

;

,

де Xрез – результуючий опір схеми відносно точки КЗ:

Xекв – еквівалентний опір паралельного з’єднання:

С23, С59, С60 – коефіцієнти струморозподілу кожної з гілок:

;

;

.

Для об’єднаної гілки С-1,Г-3,С-2 значення струму прямої послідовності особливої фази для будь-якого моменту часу визначається:

Для гілок Г-4 і Г-1,Г-2 значення періодичної складової струму прямої послідовності особливої фази для будь-якого моменту часу визначається за розрахунковими кривими.

Приводимо отримані результуючі значення опорів гілок до номінальних умов, тобто визначаємо розрахункові опори:

За розрахунковими кривими для типових турбогенераторів з АРЗ (додаток 1 [3]) визначаємо відносні значення періодичної складової струму прямої послідовності особливої фази від кожного джерела для відповідних моментів часу
(t = 0 с; t = 0,2 с; t → ∞):

Для гілки Г-4:

; ;

Для гілки Г-1,Г-2:

; ;


Обчислюємо значення періодичної складової струму КЗ прямої послідовності особливої фази у іменованих одиницях від кожного джерела для відповідних моментів часу:

Для гілки Г-4:

Для гілки Г-1,Г-2:

де – сумарний номінальний струм генераторів, приведений до ступені КЗ:

Визначаємо періодичну складову струму прямої послідовності особливої фази в точці КЗ в задані моменти часу:

 

3.3 Визначення фазної величини періодичної складової струму пошкодженої фази в місці однофазного КЗ для різних моментів часу

Для однофазного КЗ величина періодичної складової струму пошкодженої фази А визначається по формулі:

Для різних моментів часу маємо:

Значення періодичної складової струму у фазах B і C рівне нулю при будь-якому моменті часу:

 


3.4 Визначення симетричних складових і побудова векторних діаграм струмів і напруг однофазного КЗ для окремого випадку при t = 0 с.

Для однофазного КЗ маємо (усі величини є комплексними числами):

- струм прямої, зворотної і нульової послідовності особливої фази:

- струм фази А:

- струм фаз В і С:

- напруга прямої послідовності особливої фази:

,

де – додатковий опір виражений у іменованих одиницях:

- напруга зворотної послідовності особливої фази:

- напруга нульової послідовності особливої фази:

- напруга фази А:

- напруга фази В:

- напруга фази С:

 

Будуємо векторну діаграму струмів у фазах (рис. 3.8) по розрахованим струмам прямої, зворотної і нульової послідовності особливої фази.

Приймаємо масштаб по струму рівний 0,5 кА/см.

З векторної діаграми знаходимо, що: ; , тобто значення фазних струмів повністю збігаються з розрахунковими.

Рис. 3.8 – Векторна діаграма струмів при однофазному КЗ

 

Будуємо векторну діаграму фазних напруг (рис. 3.9) по розрахованим фазним напругам прямої, зворотної і нульової послідовності особливої фази.

Приймаємо масштаб по напрузі рівний 10 кВ/см.

З векторної діаграми знаходимо, що:

;

;

,

тобто значення фазних напруг досить точно відповідають розрахунковим.

Рис. 3.9 – Векторна діаграма напруг при однофазному КЗ

 

 


Дата добавления: 2015-07-12; просмотров: 98 | Нарушение авторских прав


<== предыдущая страница | следующая страница ==>
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.| Приложение Б – Пружина и стандартные изделия.

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.138 сек.)