-
Расчет параметров схемы замещения
Расчёт параметров проводится приближённым приведением, используя средние номинальные напряжения. Имеется четыре ступени напряжения:
- UБI = 15,75 кВ;
- UБII = 115 кВ;
- UБIV = 230 кВ;
- UБIII = 10,5 кВ.
- SБ = 1000 МВА.
Токи ступеней рассчитываются по формулам
кА;
кА;
кА;
кА.
Синхронные генераторы
Сверхпереходное сопротивление Г1,Г2 в относительных единицах:
Сверхпереходная ЭДС в относительных единицах:
о.е.
Сверхпереходное сопротивление Г10 в относительных единицах:
о.е.
Трансформатор (обмотка расщепленная, следовательно сопротивления одинаковы):
Воздушные линии ЛЭП-2, ЛЭП-3:
Автотрансформатор АТ-230/121/11
%;
%;
%;
о.е.
о.е.
о.е.
Энергосистема С2:
Синхронный двигатель СД2:
;
;
Схема замещения со значениями реактивных составляющих, сопротивлений элементов и сверхпереходных ЭДС источников питания в относительных единицах приведена на рисунке 1.
Рис. 1. Схема замещения прямой последовательности для принципиальной схемы.
Упрощение схемы замещения
Преобразование схемы замещения
Схема замещения преобразуется до эквивалентной ветви относительно точки КЗ путем последовательного и параллельного сложение ЭДС и сопротивлений.
о.е.
о.е.
о.е.
Рис. 1.1 Этап преобразования схемы замещения
о.е.
о.е.
Рис. 1.2 Этап преобразования схемы замещения
о.е.
о.е.
о.е.
Рис. 1.3 Этап преобразования схемы замещения
о.е.
о.е.
о.е.
Рис. 1.4 Схема замещения
Действующее значение периодической слагаемой тока КЗ:
Ударный ток и мощность КЗ:
Апериодически ток:
Наибольшее действующее значение полного тока КЗ:
Ток двухфазного КЗ находим по приближенному соотношению:
Остаточное напряжение:
Рассчитаем коэффициенты токораспределения:
Действующее значение периодической слагаемой тока генератора Г2, посылаемого в место КЗ:
По рисунку 4.2 принимаем γг=0,9
Критическое сопротивление генератора Г2:
о.е.
о.е.
Убеждаемся, что хкз<хкр-1 следовательно, в установившемся режиме генератор Г2 работает в режиме предельного возбуждения.
о.е.
Остаточное напряжение на шинах генератора Г2 при t=0.
Остаточное напряжение на шиеах генератора Г2 при t=∞.
2 Режим несимметричного короткого замыкания
Расчет несимметричных коротких замыканий и продольной несимметрии основывается на методе симметричных оставляющих. Этот метод предусматривает составление схем замещения и расчет параметров силовых элементов прямой, обратной и нулевой последовательностей.
1. Схему обратной последовательности считают совпадающей с схемой прямой последовательности, принимая в ней все ЭДС равными нулю и сопротивления элементов обратной последовательности равными сопротивлению прямой последовательности.
2. Схема нулевой последовательности существенно отличается от схемы прямой последовательности и в значительной мере определяется местом расположения трансформаторов и соединением их обмоток, а также спецификацией воздушных линий электропередачи. Началом схемы нулевой последовательности считают точку, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом, а ее концом – место КЗ, в котором приложено.
Схема замещения прямой последовательности для однофазного КЗ:
Рисунок – Схема замещения прямой последовательности
Схема замещения преобразуется до эквивалентной ветви относительно точки КЗ путем последовательного и параллельного сложение ЭДС и сопротивлений.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
Эквивалентные сопротивление и ЭДС прямой последовательности.
о.е.
о.е.
Эквивалентное сопротивление обратной последовательности равно эквивалентному сопротивлению прямой последовательности.
о.е.
Расчёт нулевой последовательности
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
Рисунок – Упрощение схемы замещения
о.е.
Рисунок – Упрощенная схема замещения нулевой последовательности
Расчёт параметров несимметричного короткого замыкания
1) Определяются шунт короткого замыкания и то прямой последовательности
;
;
кА.
2) Вычисляется модуль тока несимметричного короткого замыкания
кА.
3) Симметричные составляющие токов
кА.
4) Фазные токи
кА;
кА;
кА.
5) Фазные значения симметричных составлявших векторов напряжений в точке КЗ
кВ;
кВ;
кВ.
6) Фазные напряжения
кВ;
кВ;
кВ.
7) Векторные диаграммы
mI = 0,3 кА/см;
mU = 10 кВ/кл;
Рисунок 14 – Векторная диаграмма напряжений
Построение эпюр напряжения
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
о.е.
Расчёт остаточных напряжений прямой последовательности для фазы А:
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ;
кВ.
Рисунок 15 – Эпюры напряжений
9) Расчёт остаточного напряжения фаз А и В в узле b
кВ;
кВ.