Методика розрахунку

Лабораторна робота № 1

1 ВИЗНАЧЕННЯ НАДПЕРЕХІДНИХ І УДАРНИХ СТРУМІВ ТРИФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМИКАННЯ

1.1 Об’єкт дослідження та мета роботи

Об’єктом дослідження є електрична система з різними ступенями напруги, схема якої задається.

Мета роботи – навчитися визначати значення надперехідних і ударних струмів трифазного короткого замикання (КЗ) методом еквівалентування генераторних станцій та аналізувати аварійні режими з використанням методу вузлових потенціалів.

Методика розрахунку

Для розрахунку струмів КЗ потрібно скласти схему заміщення, в яку синхронні генератори з демпферними обмотками вводять надперехідними параметрами та . Розрахунок проводять в системі відносних базових одиниць або в іменованих одиницях. У високовольтних мережах опори всіх елементів схеми заміщення (враховують тільки реактивні опори, нехтуючи активними) зводять до базової напруги. Навантаження в схемі заміщення враховують наближено еквівалентним опором і еквівалентною ЕРС . Формули для розрахунку параметрів елементів схеми заміщення у відносних базових одиницях наведені в таблиці 1.1.

Періодичну складову струму трифазного КЗ визначають за законом Ома

, (1.1)

де - еквівалентний опір схеми заміщення, отриманий при її згортанні відносно точки КЗ;

- еквівалентна ЕРС джерел схеми заміщення відносно точки КЗ.

Таблиця 1.1- Формули для розрахунку параметрів елементів схеми заміщення у відносних базових одиницях

Найменування елемента	Розрахункова формула
Генератор	= =
Система	Х С= X с*н ЕС =1
Навантаження	= 0,35 = 0,9
Трансформатор	=
Лінія	Х Л = пит
Реактор	Х Р =

Для розрахунку струмів КЗ на ЕОМ методом вузлових потенціалів вихідну схему заміщення зводять до схеми багатокутника (рисунок 1.1). Вузли в схемі нумерують у довільному порядку і задаються напрямом струмів у міжвузлових вітках схеми. Струми генераторних віток вважають напрямленими від джерел до відповідних вузлів, з якими з’єднані джерела. Точку КЗ моделюють введенням у схему фіктивної вітки з ЕРС джерела, рівною нулю, та опором джерела, рівним за значенням додатковому опору (для трифазного КЗ ). Опори вимикачів та шин також приймають рівними нулю.

Рисунок 1.1- Схема багатокутника

1.3 Вихідні дані для розрахунку надперехідних струмів короткого замикання

Вихідними даними для розрахунку є:

1. Матриця-стовпець ЕРС джерел

Е

2. Діагональна матриця опорів віток джерел Х_Д

3. Діагональна матриця опорів міжвузлових віток Х_М

4. Перша матриця інциденцій (сполучень) П.

Ця матриця формується таким чином: іj - елемент матриці дорівнює +1, якщо струм у j- ій міжвузловій вітці напрямлений від вузла i; дорівнює –1, якщо струм напрямлений до вузла i; дорівнює нулю, якщо вітка зі струмом не має зв’язку з вузлом i. Для схеми, зображеної на рисунку 1.1, матриця П буде:

Розрахунок струмів у вітках джерел і міжвузлових вітках виконується на ЕОМ методом вузлових потенціалів з використанням програми EKAF 10.

1.4 Дані, необхідні для введення в ЕОМ

1. Кількість вузлів у розрахунковій схемі N.

2. Кількість міжвузлових віток М.

3. Матриця сполучень П (послідовно ввести значення елементів рядків матриці, починаючи з першого рядка).

4. Матриця ЕРС джерел Е, в.о.

5. Матриця опорів віток джерел Х_Д, в.о.

6. Матриця опорів міжвузлових віток Х_М, в.о.

7. Базовий струм І _б, кА.

8. Коефіцієнт несиметрії m⁽ⁿ⁾ (для трифазного КЗ m⁽ⁿ⁾ =1).

Примітка: В ЕОМ вводять тільки значення діагональних елементів матриць Х _Д і Х _М.

Розрахунок струмів міжвузлових віток (І _М) і струмів віток джерел (І _Д) на ЕОМ виконується за формулами:

І _М =(П _t Х_Д П+Х _М )^-1ЕП _t; (1.2)

І _Д = П _t І _М. (1.3)

Дата добавления: 2015-11-14