Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 27
Содержание
Введение 1.Расчёт токов симметричного трехфазного короткого замыкания в точке К1 1.1 Приближенное приведение в относительных единицахдля точки К1 1.1.1Расчёт реактивного сопротивления элементов 1.1.2 Расчёт активного сопротивления элементов 1.1.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1 1.2Точное приведение в относительных единицахдля точки К1 1.2.1 Расчёт реактивного сопротивления элементов 1.2.2 Расчёт активного сопротивления элементов 1.2.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К1 2.Расчёт токов симметричного трехфазного короткого замыкания в точке К5 2.1Точное приведение в именованных единицах 2.1.1 Расчёт реактивного сопротивления элементов 2.1.2 Расчёт активного сопротивления элементов 2.1.3 Расчёт токов короткого замыкания в точке К5 3. Сравнение результатов приближенного и точного расчетов 4. Расчет полного тока короткого замыкания 5. Построение векторных диаграмм 6. Расчёт теплового импульса 7. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К5 7.1Определение параметров схемы замещения прямой последовательности 7.2 Определение параметров схемызамещенияобратнойпоследовательности 7.3 Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности 7.4 Определение токов и напряжений в месте повреждения К5 7.4.1 Однофазное короткое замыкание 8. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К1 8.1Определение параметров схемы замещения прямой последовательности 8.2 Определение параметров схемызамещенияобратнойпоследовательности 8.3 Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности 8.4 Определение токов и напряжений в месте повреждения К1 8.4.1 Двухфазное короткое замыкание на землю Введение
выполняется по теме «Расчет симметричных и несимметричных коротких замыканий в электроэнергетической системе» В работе рассчитываются токи и напряжения при симметричном и несимметричном коротких замыканиях (КЗ). В объем работы входит выполнение двух разделов на основе заданной на рис. 1 схемы электрической системы. Для всех разделов полагать, что исходным установившимся режимом станции, который предшествует рассматриваемому КЗ, является номинальный режим эквивалентного генератора с выдачей им номинальной мощности при номинальном напряжении на шинах. Начальные условия: Рисунок 1. - Схема ЭЭС и расчетные точки КЗ Напряжения на шинах: Генераторы: Трансформаторы: Автотрансформаторы: Линии электропередач: Реактор: РТСТДГ – 10 – 4000 – 0,1 Система: Таблица 1.1. - Параметры трансформаторов: Таблица 1.2. - Параметры генераторов: Таблица 1.3. - Параметры автотрансформатора: 1. Расчет токов симметричного трехфазного к. з. в точке К1
1.1 Приближенное приведение в относительных единицах для т. к.з. К1
Принимаем SБ = 1000 МВА; Ucр1 = 6,3 кВ; Ucр2 = 115 кВ; Ucр3 = 515 кВ. Рисунок 1.1. - Расчётная схема замещения 1.1.1
Определение реактивных сопротивлений элементов
Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2: Где UК – напряжение короткого замыкания; SH – номинальная полная мощность трансформатора. Расчет сопротивлений трансформаторов: Т1: Т2: Т5: Расчет сопротивлений линий электропередач: Где UСР – среднее напряжение РУ; Худ – удельное сопротивление линии; l – длина ЛЭП. Расчет сопротивлений генераторов: G1,2: G3: G4: Где Х// – относительное сопротивление генератора; SH,Г – номинальная полная мощность генератора. Расчет сопротивлений реакторов: Где Х – относительное сопротивление реактора. Сопротивление системы: 1.1.1.1. Расчёт сверхпереходных ЭДС источника При применении системы относительных единиц Система является источником бесконечной мощности, поэтому 1.1.1.2 Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К1 Рисунок 1.2. – Упрощенная схема замещения Используем метод коэффициентов участия: Определим коэффициенты участия: Рисунок 1.3 – Лучевая схема замещения Обьединим источники Используем метод коэффициентов участия: Определим коэффициенты участия: Рисунок 1.4 – Лучевая схема замещения Приведем лучевую схему к сопротивлению одной ветви: Рисунок 1.5. – Результирующая схема замещения 1.1.2 Определение активного сопротивления
Рисунок 1.6. – Схема замещения Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2: Где ∆Ркз – изменение активного сопротивления короткого замыкания. Расчет сопротивлений трансформаторов: Т1: Т2: Т3: Т4: Расчет сопротивлений линий электропередач: W1: W2: W3: W4: Где UСР – среднее напряжение РУ; r0 – удельное сопротивление линии; l – длина ЛЭП. Расчет сопротивлений генераторов: G1: G2: G3: G4: Где Х – относительное реактивное сопротивление генератора; ω – частота; ТА – постоянная времени. Система: Активное сопротивление реакторов не учитывается. 1.1.2.1. Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К1 Рисунок 1.7. – Упрощенная схема замещения Рисунок 1.8. – Результирующая схема замещения 1.1.3 Определение токов короткого замыкания в точке К1
Найдём значение базисного тока: Определение начального периодического тока к. з.: Расчет ударного тока: Где Определение апериодической составляющей тока к. з.: Где Определение периодической составляющей тока к. з.: т. к. т. к. 1.2 Точное приведение в относительных единицах для т. к. з. К1
SБ = 1000 МВА; В качестве основной принимаем ступень, где происходит к.з.: U б1 = 110 кВ; U б2 = U б1 /К Т1 = 110*500/121 = 455 кВ; U б3 = Uб1 /К Т2 = 110*500/121 = 455 кВ; U б4 = Uб1 /К Т2*КТ3 = 110*500/121*15,75/525 = 13,64 кВ; U б5 = Uб1 /К Т = 110*15,75/121 = 14,32 кВ; U б6 = Uб1 /К Т = 110*6,3/115 = 6,03 кВ; U б7 = Uб1 /К Т = 110*13,8/121 = 12,55 кВ; 1.2.1 Определение реактивных сопротивлений элементов
Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2: Расчет сопротивлений трансформаторов: Т1 Т3: Т4: Т5: Расчет сопротивлений линий электропередач: Расчет сопротивлений генераторов: G2: G1: G3: G4: Расчет сопротивлений реакторов: Сопротивление системы: 1.2.1.1 Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К1 Упрощенная схема замещения аналогична приближенному приведению. Используем метод коэффициентов участия: Определим коэффициенты участия: Рисунок 1.9 – Лучевая схема замещения Обьединим источники Используем метод коэффициентов участия: Определим коэффициенты участия: Рисунок 1.10. – Лучевая схема замещения Приведем лучевую схему к сопротивлению одной ветви: Рисунок 1.11. – Результирующая схема замещения 1.2.2 Определение активного сопротивления
Схема замещения аналогична приближенному приведению. Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2: Т1: Т2: Т3: Т4: Расчет сопротивлений линий электропередач: W1: W2: W3: W4: Расчет сопротивлений генераторов: G1: G2: G3: G4: Система: Активное сопротивление реакторов не учитывается. 1.2.2.1 Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К1 Упрощенная схема замещения аналогична приближенному приведению. Рисунок 1.12. – Результирующая схема замещения 1.2.3 Определение токов короткого замыкания в точке К1
Найдём значение базисного тока: Определение начального периодического тока к. з.: Расчет ударного тока: Где Определение апериодической составляющей тока к. з.: Где Определение периодической составляющей тока к. з.: т. к. Е1 - источник бесконечной мощности. 2. Расчет токов симметричного трехфазного к. з. в точке К
5
2.1
Точное
приведение в
именован
ных единицах
2.1.1 Определение реактивного сопротивления
элементов
В качестве основной принимаем ступень, где происходит к.з. Uосн=110 кВ. Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2: Расчет сопротивлений трансформаторов: Т1: Т2: Т3: Т4: Т5: Расчет сопротивлений линий электропередач: Расчет сопротивлений генераторов: G2: G1: G3: G4: Расчет сопротивлений реакторов: Сопротивление системы: 1.1.1.1 Фазное значение ЭДС генератора 1.1.2 Преобразование схемы к простейшему виду относительно точки к. з. К
5
Обьединим источники Е2…Е9 с Е10…Е11 Рисунок 2.1. – Упрощенная схема замещения Используем метод коэффициентов участия: Определим коэффициенты участия: Рисунок 2.2. – Лучевая схема замещения Приведем лучевую схему к сопротивлению одной ветви: Рисунок 2.3. – Результирующая схема замещения 2.1.2 Определение активного сопротивления
Приведем схему замещения к точке к. з. К5 Расчет автотрансформаторов АТ 1 и АТ 2: Т1: Т2 Т3: Т4: Расчет сопротивлений линий электропередач: W1: W2: W3: W4: Расчет сопротивлений генераторов: G1: G2: G3: G4: Система: Активное сопротивление реакторов не учитывается. Рисунок 2.4. – Результирующая схема замещения 2.1.3 Определение токов короткого замыкания в точке К
5
Определение начального периодического тока к. з.: Расчет ударного тока: Определение апериодической составляющей тока к. з.: Определение периодической составляющей тока к. з.: т. к. Е1 - источник бесконечной мощности. 3. Сравнение результатов приближенного и точного расчетов
Таблица 3.1. - Сравнение результатов приближенного и точного расчетов Место к.з. Привед. Все величины токов, полученные точным методом,незначительно отличаются от величин токов, которые были найдены при приближенном решении. 4. Расчет полного тока короткого замыкания
Для t = 0 с Для t = 0,1 с Для t = 0,2 с Для t = 0,3 с 5. Построение векторных диаграмм
Векторные диаграммы. Точка КЗ К1: Векторные диаграммы. Точка КЗ К5: 6
. Расчёт теплового импульса
7
. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К
5
7
.1 Определение параметров схемы замещения прямой последовательности
Схема прямой последовательности составляется так же, как для расчета симметричного режима. 7
.2 Определение параметров схемы замещения обратной последовательности
Схема обратной последовательности по конфигурации аналогична схеме прямой последовательности. Отличие состоит лишь в том, что в данном случае ЭДС всех генерирующих ветвей принимаются равными нулю. Рисунок 7.1. – Схема замещения обратной последовательности 7
.3
Определениепараметров
схемы замещения нулевой
последовательности
Схема нулевой последовательности существенно отличается от схем прямой и обратной, так как путь ее токов отличается от пути, по которому циркулируют токи прямой и обратной последовательностей. Индуктивное сопротивление двухцепной линии без тросов: Индуктивное сопротивление одноцепной линии без тросов: Рисунок 7.2. – Схема замещения нулевой последовательности Рисунок 7.3. – Схема замещения прямой последовательности Преобразуем к одной ветви: Рисунок 7.4. – Результирующая схема замещения 7
.4 Определение токов и напряжений всех трех последовательностей в месте повреждения К
5
7
.4.1 Однофазное короткое замыкание
Граничные условия: Ток прямой последовательности: Ток обратной и нулевой последовательности: Полный ток в поврежденной фазе: Составляющие напряжений: Построение диаграмм: 8
. Расчет токов несимметричного короткого замыкания в точке К
1
8
.1 Определение параметров схемы замещения прямой последовательности
Схема прямой последовательности составляется так же, как для расчета симметричного режима. 8
.2 Определение параметров схемы замещения обратной последовательности
Схема обратной последовательности по конфигурации аналогична схеме прямой последовательности. Отличие состоит лишь в том, что в данном случае ЭДС всех генерирующих ветвей принимаются равными нулю. Рисунок 8.1. – Схема замещения обратной последовательности 8
.3 Определение параметров схемы замещения нулевой последовательности
Схема нулевой последовательности существенно отличается от схем прямой и обратной, так как путь ее токов отличается от пути, по которому циркулируют токи прямой и обратной последовательностей. Индуктивное сопротивление двухцепной линии без тросов: Индуктивное сопротивление одноцепной линии без тросов: Рисунок 8.2. – Схема замещения нулевой последовательности Рисунок 8.3. – Схема замещения прямой последовательности Преобразуем к одной ветви: Используем метод коэффициента распределения: Рисунок 8.4. – Результирующая схема замещения 8
.4 Определение токов и напряжений всех трех последовательностей в месте повреждения К
1
8
.4.
1
Двухфазное короткое замыкание на землю
Граничные условия: Ток прямой последовательности: Ток обратной и нулевой последовательности: Токи поврежденных фаз: Составляющие напряжений: Построение диаграмм:
|