Несимметричном коротком замыкании




Расчет начальной стадии переходного процесса при

 

Расчет начальной стадии переходного процесса в системе электроснабжения при несимметричном коротком замыкании выполняется в относительных единицах с приближенным приведением параметров схемы к основной ступени напряжения. Приближенное приведение осуществляется в соответствии с рядом средними номинальными напряжениям [1].

Составим расчётную схему с учётом только тех элементов, по которым протекают аварийные токи (рисунок 2).

 

Рисунок 2 – Расчётная схема.

 

По расчётной схеме составляем схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

 

1.1 Составление схемы замещения прямой последовательности и определение её параметров

 

Сначала необходимо задаться базисными параметрами. Базисную мощность принимаем равной мощности генератора электрической станции. Базисное напряжение и ток берём для ступени короткого замыкания.

 

Определим параметры системы:

Определим параметры генератора:

Определим параметры генератора:

Составим схему замещения для прямой последовательности (рисунок 3).

Рисунок 3 – Схема замещения прямой последовательности.

 

 

Определим параметры данной схемы замещения.

 

Сопротивление трансформатора ГПП:

 

 

где uк% - напряжение короткого замыкания в %.

Сопротивление ВЛ 110 кВ:

 

где Xп1 – погонное сопротивление линии;

L – длина линии;

Uб – базисное напряжение для данной ступени напряжения.

 

Сопротивление ВЛ 220 кВ:

 

Сопротивление автотрансформатора АТ-2:

 

 

Потери напряжения на обмотки автотрансформатора АТ-1:

 

 

Сопротивления автотрансформаторов АТ-1:

 

Упростим схему замещения прямой последовательности, объединив последовательные сопротивления (рисунок 4).

Рисунок 4 – Упрощенная схема замещения прямой последовательности.

Составим систему уравнений по первому и второму законам Кирхгофа и найдем неизвестные токи:

Подставим известные величины в систему и решим её:

Получаем следующие значения токов в относительных единицах:

Найдем напряжение холостого хода:

Эквивалентное ЭДС равно:

Найдем эквивалентное сопротивление схемы, для этого приведем её к простейшему виду (рисунок 5).

Рисунок 5 – Приведение схемы замещения прямой последовательности к простейшему виду.

 

 

Эквивалентное сопротивление схемы:

 

 


 

1.2 Составление схемы замещения обратной последовательности и определение её параметров

 

Для обратной последовательности значения всех элементов схемы равно значениям из схемы прямой последовательности, кроме сопротивления нагрузки и генератора.

 

Составим схему замещения обратной последовательности (рисунок 6).

Рисунок 6 – Схема замещения обратной последовательности.

 

Упростим схему замещения обратной последовательности, объединив последовательные сопротивления (рисунок 7).

Рисунок 7 – Упрощенная схема замещения обратной последовательности.

 

 

Найдем эквивалентное сопротивление схемы, для этого приведем ее к простейшему виду (рисунок 8):

Рисунок 8 – Приведение схемы замещения обратной последовательности к простейшему виду.

Эквивалентное сопротивление схемы:

 

1.3 Составление схемы замещения нулевой последовательности и опре-

деление её параметров

 

Составим схему замещения для нулевой последовательности (рисунок

9).

Рисунок 9 – Схема замещения нулевой последовательности.

 

Найдём неизвестные сопротивления элементов данной схемы.

 

Потери напряжения на обмотки автотрансформатора АТ-2:

 

 

 

 

 

 

Сопротивление автотрансформатора АТ-2:

 

 

 

 

 

Упростим схему замещения нулевой последовательности (рисунок 10). Объединим последовательные сопротивления.

Рисунок 10 – Упрощённая схема замещения нулевой последовательно­сти.

 

 

Найдём эквивалентное сопротивление схемы, для этого приведём её к простейшему виду (рисунок 11).

Рисунок 11 – Приведение схемы замещения нулевой последовательно-

 

сти к простейшему виду.

 

 

Эквивалентное сопротивление схемы:

 


 

1.4 Построение векторных диаграмм токов и напряжений в точке ко­роткого замыкания

 

Ток двухфазного короткого замыкания на землю определяется, со­гласно следующему выражению:

 

 

 

Рассчитаем коэффициент короткого замыкания:

Шунт несимметричного короткого замыкания равен:

Подставляя найденные значения получим:

Определим токи и напряжения в месте короткого замыкания.

 

Составим эквивалентную схему замещения прямой последовательности, в которую вводится дополнительное сопротивление Х∆, зависящее от вида короткого замыкания и соотношения сопротивлений обратной и нулевой последовательности (рисунок 12).

 

Рисунок 12 – Эквивалентная схема замещения прямой последователь-

 

ности для определения симметричных составляющих.

 

Найдём ток прямой последовательности в месте короткого замыкания:

 

 

Найдём напряжения прямой, обратной и нулевой последовательности:

 

 

 

 

Определим токи обратной и нулевой последовательности:

 

 

Проверка для токов выполняется:

Таким образом, относительная погрешность не превышает 5%.

Осуществим перевод токов и напряжений в точке короткого замыкания из относительных единиц в именованные.

 

Построим векторную диаграмму напряжений (рисунок 13).

Рисунок 13 – Векторная диаграмма напряжений в месте КЗ.

 

Определяем фазные значения напряжений с учетом масштабов:

 

 

 

Построим векторную диаграмму токов в месте кроткого замыкания (ри-

 

сунок 14).

 

Рисунок 14 – Векторная диаграмма токов в месте КЗ.

 

Рассчитаем токи в фазе В и С, измерив длины соответствующих векто-

 

ров:

 

1.5 Определение параметров режима в заданном сечении

 

Необходимо определить ток и напряжение в сечении α-α. Расчётная схема представлена на рисунке 15.

 

Рисунок 15 – Расчётная схема для определения параметров режима в се-

 

чении.

 

Составим схему замещения для прямой последовательности (рисунок

 

16).

 

Рисунок 16 – Схема замещения прямой последовательности для опреде-

 

ления параметров режима в сечении.

 

Найдем напряжение U1 в узле схемы.

 

 

Далее найдем напряжение и ток в сечении α-α для прямой последова-

 

тельности.

 

 

 

Теперь составим схему замещения для обратной последовательности

 

(рисунок 17).

 

Рисунок 17 – Схема замещения обратной последовательности для опре-

 

деления параметров режима в сечении.

 

Найдем напряжение U2 в узле схемы.

 

 

 

Далее найдем напряжение и ток в сечении α-α для обратной последова-

 

тельности.

 

 

 

Далее составим схему замещения для нулевой последовательности (ри-

 

сунок 18).

 

Рисунок 18 – Схема замещения нулевой последовательности для опреде-

 

ления параметров режима в сечении.

 

Найдем напряжение U0 в узле схемы.

 

 

Далее найдем напряжение и ток в сечении α-α для нулевой последова-

 

тельности.

 

 

 

 

Осуществим перевод токов и напряжений в сечении α-α из относитель-

 

ных единиц в именованные.

 

 

Построим векторную диаграмму напряжений для данного сечения (ри-

 

сунок 19).

 

Рисунок 19 – Векторная диаграмма напряжений в сечении α-α.

 

 

Определяем фазные значения напряжений с учетом масштабов:

 

 

Построим векторную диаграмму токов для данного сечения (рисунок

 

20).

Рисунок 20 – Векторная диаграмма токов в сечении α-α.

 

Рассчитаем токи в фазе А, В и С, измерив длины соответствующих век-

 

торов:


 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-08-26 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: