Расчет переходного процесса в системе электроснабжения

Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 28

Расчет переходного процесса в системе электроснабжения

ЗАДАНИЕ

на курсовой проект

по курсу «Переходные процессы в системах электроснабжения»

Тема проекта

«Расчет переходного процесса в системе электроснабжения»

Исходные данные:

№

Генераторы

Трансформаторы

Реакторы

Линии

Синхронные

Компенсаторы

Нагрузка

Sн

Uн

X''d

cosφн

Sн

Uв

Uс

Uн

Uкв-с

Uкс-н

Uкв-н

X

км

тип провода

Sн

Uн

x''_d

Sн

МВА

КВ

о.е.

о.е.

МВА

кВ

кВ

кВ

%

%

%

Ом

МВА

кВ

о.е.

МВА

1

37,5

10,5

0,143

0,8

125

242

121

10,5

11

45

28

0,4

70

АС-120

15

11

0,165

20

2

37,5

10,5

0,143

0,8

125

242

121

10,5

11

45

28

30

40

АС-120

12

3

68,8

10,5

0,16

0,8

80

2423

10,5

11

52

АС-120

7

4

68,8

10,5

0,16

0,8

80

242

10,5

11

80

АС-240

8

5

125

121

10,5

10,5

70

АС-240

6

32

115

10,5

10,5

200

АС-240

7

80

230

11

11

61

АС-240

8

25

115

10,5

28

70

АС-120

Объём курсового проекта с., рис., 4 табл., 2 источника.

СЭС, КЗ, ОЗЗ, МЕТОД ЭКВИВАЛЕНТНЫХ ЭДС, МЕТОД ТИПОВЫХ КРИВЫХ, МЕТОД НЕСИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

Объектом исследования является аварийный режим работы системы электроснабжения.

Цель работы – расчет токов трехфазного и несимметричного короткого замыкания.

В процессе расчетов использовались метод эквивалентных ЭДС, метод типовых кривых и метод несимметричных составляющих.

Полученные результаты позволили выбрать необходимое оборудование, а именно выключатель, а также настроить уставки релейной защиты и автоматики.

Содержание

Введение

1 .Задание на курсовую работу

2 Расчет методом эквивалентных ЭДС

2.1 Составление схемы замещения исходной электрической схемы

2.2 Определение параметров элементов схемы замещения

2.3 Преобразование схемы замещения к простейшему виду

2.4 Определение расчетных величин

3 Расчет методом типовых кривых

3.1 Составление схемы замещения исходной электрической схемы

3.2 Преобразование схемы замещения к простейшему виду

3.3 Определение изменения периодической составляющей тока КЗ во времени

3.4 Расчёт мощности К.З.

4 Расчет несимметричного КЗ методом симметричных составляющих

4.1 Составление схем замещения отдельных последовательностей

4.2 Преобразование схемы замещения к простейшему виду

4.3 Определение расчетных величин

5 Сравнение полученных результатов

Заключение

Приложение

Список использованных источников

Введение

Развитие электроэнергетики неразрывно связано с формированием и совершенствованием Единой Электроэнергетической системы. Вообще под энергетической системой понимается совокупность электростанций, электрических и тепловых сетей, соединенных между собой и связанных общностью режима в непрерывном процессе производства, преобразования и распределения электрической энергии и теплоты при общем управлении этим режимом.

является составной частью дисциплины “Переходные процессы в системах электроснабжения”. Основной её целью является: приобретение навыков определения токов нормального и аварийного режимов, а также остаточных напряжений при симметричном и несимметричных видах коротких замыканий (КЗ) в месте повреждения и произвольном месте схемы.

Переходные процессы для схем являются самыми тяжёлыми режимами. Номинальные параметры оборудования в этих режимах могут быть превышены в несколько раз.

Указанные величины используются в энергетических расчётах для выбора и проверки электрических проводников и оборудования, устройств релейной защиты и противоаварийной автоматики (РЗА).

Ток трёхфазного КЗ используется для выбора электрических аппаратов, проводников и установок РЗА, поэтому расчётными в данном случае являются условия, при которых ток КЗ максимален. Следовательно, в схеме замещения необходимо учитывать все возможные источники, включая двигательную и обобщённую нагрузку напряжением выше 1кВ, имеющую небольшую электрическую удалённость от точки КЗ, а также трансформаторы, автотрансформаторы, реакторы, линии, связывающие источники с местом повреждения.

1 .Задание на курсовую работу

1. Для начального момента трехфазного КЗ методом эквивалентных ЭДС найти:

-действующее значение периодической составляющей тока КЗ в месте

повреждения и в ветви с выключателем;

-ударный ток в точке КЗ и в ветви с выключателем;

-наибольшее действующее значение полного тока КЗ в ветви с

выключателем;

2. При симметричном КЗ в той же точке схемы методом типовых кривых определить:

-изменение периодической составляющей тока КЗ во времени для точки КЗ (0-0.5сек)

-мощность КЗ (в нулевой момент времени).

З. Методом симметричных составляющих для заданного вида несимметричного КЗ:

-построить векторные диаграммы токов и напряжений для места повреждения и выключателя, рассчитав необходимые для этого величины;

-найти модуль периодической составляющей тока КЗ для точки несимметрии упрощенным способом.

4. Провести сопоставление и анализ полученных в п.п.3-5 величин.

Исходные данные

№

Генераторы

Трансформаторы

Реакторы

Линии

Синхронные

Компенсаторы

Нагрузка

Sн

Uн

X''d

cosφн

Sн

Uв

Uс

Uн

u_кв-с

u_кс-н

u_кв-н

X

км/тип провода

Sн

Uн

x''_d

Sн

МВА

КВ

о.е.

о.е.

МВА

кВ

кВ

кВ

%

%

%

Ом

МВА

кВ

о.е.

МВА

1

37,5

10,5

0,143

0,8

125

242

121

10,5

11

45

28

0,4

70/АС-120

15

11

0,165

20

2

37,5

10,5

0,143

0,8

125

242

121

10,5

11

45

28

30

40/АС-120

12

3

68,8

10,5

0,16

0,8

80

242

10,5

11

52/АС-120

7

4

68,8

10,5

0,16

0,8

80

242

10,5

11

80/АС-240

8

5

125

121

10,5

10,5

70/АС-240

6

32

115

10,5

10,5

200/АС-240

7

80

230

11

11

61/АС-240

8

25

115

10,5

28

70/АС-120

Номинальная мощность соседней энергосистемы S_н =250МВА

Рис 1.1. Расчётная схема

2 Расчет методом эквивалентных ЭДС

2.1 Составление схемы замещения исходной электрической схемы

Для определения параметров схемы замещения используем точное приведение в именованных единицах (ТПИЕ). Параметры всех элементов схемы замещения приведём к той ступени, где произошло короткое замыкание (точка К₁₂ ).U_б =242кВ.

Схема замещения сети представлена на рисунке 2.1.

2.2 Определение параметров элементов схемы замещения

Найдём параметры схемы замещения

Генераторы:

G1, G2:

X_G1 =X_G2 =X^’’ _d ∙U_н ² /S_н ∙K_T1H ² =0,143∙10,5² /37,5∙(242/10,5)² =223,324(Ом);

E_G1 =E_G2 =(1+ X^’’ _d ∙sinφн) ∙ U_н ∙K_T1H ==(1+ 0,143∙0,6) ∙ 10,5∙(242/10,5)= 262,7636(кB);

G3, G4:

X_G3 =X_G4 =X^’’ _d ∙U_н ² /S_н ∙K_T3 ² =0,16∙10,5² /68,8∙(242/10,5)² =136,195(Ом);

E_G1 =E_G2 =(1+ X^’’ _d ∙sinφн) ∙ U_н ∙K_T3H ==(1+ 0,16∙0,6) ∙ 10,5∙(242/10,5)= 265,232(кB);

Трансформаторы:

Т1, Т2:

Найдём напряжения короткого замыкания для каждой обмотки:

u_кв =0,5∙(u_кв-с +u_кв-н -u_кс-н )=0,5∙(11+28-45)<0;

u_к _c =0,5∙(u_кв-с +u_кс-н -u_кв-н )=0,5∙(11+45-28)=14%;

u_кн =0,5∙(u_кс-н +u_кв-н -u_кв-с )=0,5∙(45+28-11)=31%;

Т.к. u_кв <0, то Х_в =0;

Х_с =(u_кс /100)∙Uв² /Sн= (14/100)∙242² /125=65,592(Ом);

Х_н =(u_кн /100)∙Uв² /Sн= (31/100)∙242² /125=145,239(Ом);

Эти сопротивления одинаковы для трансформаторов Т1 и Т2.

Т3, Т4:

Х_Т3 =Х_Т4 =(u_к /100)∙Uв² /Sн=(11/100)∙242² /80=80,526(Ом);

Т5:

Х_Т5 =(u_к /100)∙Uв² /Sн∙(К_Т1 )² = (10,5/100)∙121² /125∙(242/121)² =49,194(Ом);

Т5:

Х_Т5 =(u_к /100)∙Uв² /Sн∙(К_Т1 )² = (10,5/100)∙121² /125∙(242/121)² =49,194(Ом);

Т6:

Х_Т6 =(u_к /100)∙Uв² /Sн∙(К_Т1 )² = (10,5/100)∙115² /32∙(242/121)² =173,578(Ом);

Т7:

Х_Т7 =(u_к /100)∙ Uв² /Sн= (11/100)∙230² /80=72,738(Ом);

Т8:

Трансформатор двухобмоточный с расщеплённой обмоткой НН

Кр=4∙(U_квн1 / U_квн -1)=4∙(20/28-1)=-1,143; где U_квн1 принято равным 20% согласно «Методическим указаниям».

Х_н1 =Х_н2 = (U_квн /100) ∙U_н ² /S_н ∙К_р /2∙K_T ₁ ² =(28/100) ∙115² /25∙(-1,143/2)∙(242/121)² =-338,56(Ом);

Х_В =(U_квн /100) ∙U_н ² /S_н ∙(1-К_р /4)∙K_T ₁ ² ==(28/100) ∙115² /25∙(1+1,143/4)∙(242/121)² =761,76(Ом);

Реакторы:

L1:

X_L ₁ =Х∙(K_T ₄ )² =0.4∙(242/10,5)² =212,477(Ом);

L2

X_L ₂ =Х∙(K_T ₂ )² =30∙(242/121)² =120(Ом);

Линии:

X_w1 =0.427∙70∙(K_T2 )² =0.427∙70∙(242/121)² =119,56(Ом);

X_w2 =0.427∙40∙(K_T2 )² =0.427∙40∙(242/121)² =68,32(Ом);

X_w3 =0.427∙52∙(K_T2 )² =0.427∙52∙(242/121)² =88,816(Ом);

X_w4 =0.405∙80∙(K_T2 )² =0.405∙80∙(242/121)² =129,6(Ом);

X_w ₅ =0.435∙70=30,45(Ом);

X_w6 =0.435∙200=87(Ом);

X_w7 =0.435∙61=0.435∙61=26,535(Ом);

X_w ₈ =0.427∙70∙(K_T ₂ )² =0.435∙70∙(242/121)² =119,56(Ом);

Синхронный компенсатор:

GS: X_GS =x^’’ _d ∙U_н ² /S_н ∙(К_Т6 )² ∙(К_Т1 )² =0,165∙(11² /15) ∙(115/10,5)² ∙(242/121)² =638,6385(Ом);3

E_GS =(1+ x^’’ _d )∙U_н ∙К_Т6 ∙К_Т5 =(1+0,165)∙11∙(115/10,5) ∙(242/121)=280,7095(кВ);

Обобщённая нагрузка:

Н1:

X_н1 =Х^’’ _н*(н) ∙U_н ² /S_н ∙(К_Т6 )² ∙(К_Т2 )² =0,35∙(10,5² /20)∙(115/10,5)² ∙(242/121)² =925,75(Ом);

Е_н1 =Е^’’ _н*(н) ∙ U_н ∙(К_Т6 )∙(К_Т2 )=0,85∙10,5∙(115/10,5)∙(242/121)=195,5(кВ);

Н2:

X_н2 =Х^’’ _н*(н) ∙U_н ² /S_н ∙(К_Т7 )² =0,35∙(10,5² /12)∙(230/11)² =1405,839(Ом);

Е_н1 =Е^’’ _н*(н) ∙ U_н ∙(К_Т7 ) =0,85∙10,5∙(230/11) =186,6(кВ);

Н3:

X_н3 =Х^’’ _н*(н) ∙U_н ² /S_н ∙(К_Т8 )² ∙(К_Т2 )² =0,35∙(10,5² /7)∙(115/10,5)² ∙(242/121)² =2645(Ом);

Е_н3 =Е^’’ _н*(н) ∙U_н ∙(К_Т8 )∙(К_Т2 )=0,85∙10,5∙(115/10,5)∙(242/121)=195,5(кВ);

Н4:

X_н4 =Х^’’ _н*(н) ∙U_н ² /S_н ∙(К_Т8 )² ∙(К_Т2 )² =0,35∙(10,5² /8)∙(115/10,5)² ∙(242/121)² =2314,375(Ом);

Е_н4 =Е^’’ _н*(н) ∙U_н ∙(К_Т8 )∙(К_Т2 )=0,85∙10,5∙(115/10,5)∙(242/121)=195,5(кВ);

Соседняя энергосистема:

E=242B;

X_C =U_н ² /S_k ∙(K_T ₅ )² ∙(K_T ₂ )² =10,5² /250∙(121/10,5)² ∙(242/121)² =234,256(Ом);

Рис. 2.1. Схема замещения сети

2.3 Преобразование схемы замещения к простейшему виду

Для нахождения тока трехфазного короткого замыкания необходимо эквивалентировать схему относительно точки КЗ при помощи известных методов (последовательное и параллельное включение элементов, преобразования из звезды в треугольник и обратно).

Сначала сложим все последовательно включенные сопротивления (рис2.1.), в результате получим схему рис. 2.2.

X_T ₃ _W ₇ =X_T ₃ +X_W ₇ =80,526+26,535=136.195(Ом);

X_T ₄ _W ₅ =X_T ₄ +X_W ₅ =80,526+30,45=110.976(Ом);

Х_Н2Т7 =Х_Н2 +Х_Т7 =1405,839+72,738=1478,577(Ом);

X_G ₁ _T ₁ _H =X_G ₁ +X_T ₁ _H =223,324+145,239=368,563(Ом);

X_G ₂ _T ₂ _H =X_G ₂ +X_T ₂ _H =223,324+145,239=368,563(Ом);

Х_T ₈ _HH ₁ _H ₃ =X_T ₈ _H ₁ +X_H ₃ =-338,56+2645=2306,44(Ом);

Х_T ₈ _HH ₂ _H ₄ =X_T ₈ _H ₂ +X_H ₄ =-338,56+2314,375=1975,815(Ом);

Х_СТ5 =X_С +X_Т5 =234,256+49,194=283,45(Ом);

Так как потенциалы точек 6 и 7 равны, то их можно объединить и треугольник X_G ₄ X_G ₃ X_L ₁ преобразовать в звезду:

Х₁ =X_G ₃ X_G ₄ /(X_G ₄ +X_G ₃ +X_L ₁ )=38,256(Ом); Х₂ = =X_L ₁ X_G ₃ /(X_G ₄ +X_G ₃ +X_L ₁ )=59,683(Ом);

Х₃ = X_L ₁ X_G ₄ /(X_G ₄ +X_G ₃ +X_L ₁ )=59,683(Ом);

Складываем параллельно ветви с ЭДС E_G ₁ , E_G ₂ :

E₂ =(E_G1 X_G2T2H +E_G2 X_G1T1H )/(X_G2T2H +X_G1T1H )=262,764(кВ);

X_GT ₁₂ =X_G ₁ _T ₁ _H /2=368,563/2=184,281(Ом)

Преобразуем параллельное соединение сопротивлений Х_Т2С иХ_Т1С :

Х_Т12С =Х_Т2С /2=65,592/2=32,796(Ом);

Преобразуем параллельное соединение ветвей с Е_Н3 и Е_Н4 :

Е_Н34 =(E_Н3 X_Т8НН2Н4 +E_Н4 X_Т8НН1Н3 )/(X_Т8НН2Н4 +X_Т8НН1Н3 )=195,5(кВ);

Х_Н34 = X_Т8НН2Н4 ∙ X_Т8НН1Н3 /(X_Т8НН2Н4 +X_Т8НН1Н3 )=

=1975,815∙2306,444/(1975,815+2306,444)=1064,182(Ом);

Преобразуем параллельное соединение ветвей с Е_GS и Е_Н1 :

Е_GSH =(E_GS X_Н1 +E_Н1 X_GS )/(X _GS +X_Н1 )=(280.71∙925,75+195,5∙ 638,639)/(638,639+925,75)=245,924(кВ);

Х_GS _Н =X_GS ∙ X_Н1 /(X_Н1 +X_GS )= 925.75∙638.639/(638.639+925.75)

=377,924(Ом);

Получившаяся схема – на рис. 2.3.

Сложим последовательные сопротивления (рис. 2.4)

Х_GST ₆ =X_GSH +X_T ₆ =377.924+173.578=551.502(Ом);

X_H ₃₄ _T ₈ =X_H ₃₄ +X_T ₈ _B =1064,182+761,781=1825,942(Ом);

Рис. 2.2.

Рис 2.3.

Рис. 2.4

Далее преобразуем звезду 4-5-6 в треугольник:

Х₄₅ =Х₄ +Х₅ +Х₄ Х₅ /Х₆ =166,744+87+166,744∙87/1478,577=263,555(Ом);

Х₄₆ =Х₄ +Х₆ +Х₄ Х₆ /Х₅ =166,744+1478,577+166,744∙1478,577/87=4479,15(Ом);

Х₅₆ =Х₅ +Х₆ +Х₅ Х₆ /Х₄ =87,00+1478,577+87∙1478,577/166,744=2337,038(Ом);

Также преобразуем звезду X_W ₁ – X_W ₂ – X_CT ₅ в треугольник 7-8-9:

Х₇₈ =Х_W ₁ +Х_W ₂ +Х_W ₁ Х_W ₂ /Х_CT ₅ =119,56+68,32+119,56∙68,32/283,45=216,698(Ом);

Х₈₉ =Х_W ₂ +Х_CT ₅ +Х_W ₂ Х_CT ₅ /Х_W ₁ =68,32+283,45+68,32∙283,45/119,56=513,741(Ом);

Х₇₉ =Х_W ₁ +Х_CT ₅ +Х_W ₁ Х_CT ₅ /Х_W ₂ =119,56+283,45+119,56∙283,45/68,32=899,047(Ом)

(Схема на рис. 2.5.)

Рис. 2.5.

Перенесём ЭДС Е_Н2 через узел 6, и Е_С через узел 9 (рис. 2.6.)

Преобразуем параллельно соединённые ветви E_Н34 – Х_Н34Т8 и Е_С – Х₇₉

Е₁₁ =(Е_С ∙Х_Н34Т8 +Е_Н34 ∙Х₇₉ )/(Х_Н34Т8 +Х₇₉ )= =(242,0∙1825,942+195,5∙899,047)/(1825,942+899,047)=226,658(кВ);

Х₁₁ =Х_Н34Т8 ∙Х79/(Х_Н34Т8 +Х₇₉ )=1825,942∙899,047/(1825,942+899,047)= =602,427(Ом);

Преобразуем параллельно соединённые ветви E_GSH – Х_GST ₆ и Е_С – Х₈₉

Е₃₃ =(Е_С ∙Х_GS _Т6 +Е_GSH ∙Х₈₉ )/(Х_GST ₆ +Х₈₉ )= =(242,0∙551,502+245,924∙513,741)/(551,502+513,741)=243,892(кВ);

Х₃ =Х_GST ₆ ∙Х₈₉ /(Х_GST ₆ +Х₈₉ )=551,502∙513,741/(551,502+513,741)=265,976(Ом);

Преобразуем параллельно соединённые ветви E_H ₂₂ – Х₄₆ и Е₄ – Х₁

Е₄₄ =(Е_H ₂₂ ∙Х₁ +Е₄ ∙Х₄₆ )/(Х₁ +Х₄₆ )= =(186,614∙38,256+265,232∙4479,15)/(38,256+4479,15)=264,566(кВ);

Х₄₄ =Х₁ ∙Х₄₆ /(Х₁ +Х₄₆ )=38,256∙4479,15/(38,256+4479,15)=37,932(Ом);

Преобразуем параллельно соединённые сопротивления Х₄₅ и Х_3Т4

Х₃₄₅ =Х_3Т4 ∙Х₄₅ /(Х_3Т4 +Х₄₅ )=170,659∙263,555/(170,659+263,555)=103,585(Ом);

Преобразуем параллельно соединённые сопротивления Х₄₅ и Х_3Т4

Х₃₄₅ =Х_3Т4 ∙Х₄₅ /(Х_3Т4 +Х₄₅ )=170,659∙263,555/(170,659+263,555)=103,585(Ом);

Преобразуем параллельно соединённые ветви E_H ₂₂₁ – Х₅₆ и Е₂ – Х_GT ₁₂

Е₂₂ =(Е_H ₂₂₁ ∙Х_GT ₁₂ +Е₂ ∙Х₅₆ )/(Х_GT ₁₂ +Х₅₆ )=
=(186,614∙184,281+262,764∙2337,038)/(184,281+2337,038)=257,198(кВ);

Х₂₂ =Х_GT ₁₂ ∙Х₅₆ /(Х_GT ₁₂ +Х₅₆ )=184,281∙2337,038/(184,281+2337,038)=170,812(Ом);

Преобразуем параллельно соединённые сопротивления 2Х_W ₈ и Х₇₈

Х_W ₈₇ =(2Х_W ₈ )∙Х₇₈ /(2Х_W ₈ +Х₇₈ )=119,56∙216,698/(119,56+216,698)=77,049(Ом); Схема после данных преобразований на рис. 2.7.

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления Х₄₄ и Х₃₄₅ :

Х₄₄₅ =Х₄₄ +Х₃₄₅ =37,932+103,585=141,517(Ом);

Преобразуем параллельно соединённые сопротивления 2Х_W ₈ и Х_W87

Х_W ₈₇₈ =(2Х_W ₈ )∙Х_W ₈₇ /(2Х_W ₈ +Х_W ₈₇ )=119,56∙77,049/(119,56+77,049)=46,854(Ом);

(рис 2.8.)

Преобразуем треугольник X_W ₄ X_W ₈₇₈ X_W ₃ в звезду:

Х_Y ₁ =X_W ₈₇₈ ∙X_W ₃ /(X_W ₈₇₈ +X_W ₃ +X_W ₄ )=46,845∙88,81/(46,845+88,81+129,6)= =15,687(Ом);

Х_Y ₂ =X_W ₄ ∙X_W ₈₇₈ /(X_W ₈₇₈ +X_W ₃ +X_W ₄ )=129,6∙46,845∙/(46,845+88,81+129,6)= =22,891(Ом);

Х_Y ₃ = X_W ₄ ∙X_W ₃ /(X_W ₈₇₈ +X_W ₃ +X_W ₄ )= =129,6∙88,81/(46,845+88,81+129,6)=43,392(Ом);

Преобразуем параллельно соединённые ветви E₂₂ – Х₂₂ и Е₄₄ – Х₄₄₅

Е₂₄ =(Е₂₂ ∙Х₄₄₅ +Е₄₄ ∙Х₂₂ )/(Х₄₄₅ +Х₂₂ )= =(257,198∙141,517+264,566∙170,812)/(141,517+170,812)=261,228(кВ);

Х₂₄ =Х₂₂ ∙Х₄₄₅ /(Х₂₂ +Х₄₄₅ )=170,812∙141,517/(170,812+141,517)=77,395(Ом);

(рис. 2.9.)

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления Х_Т12С и Х_Y ₃ :

Х_T ₂ _Y ₃ =Х_T ₁₂ _C +Х_Y ₃ =32,796+43,392=76,188(Ом);

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления X₁₁ и X_Y ₂ :

Х₁ _Y ₂ =Х₁₁ +Х_Y ₂ =602,427+22,891=625,318(Ом);

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления X₃ и X_Y ₁ :

Х₃ _Y ₁ =Х₃ +Х_Y ₁ =265,976+15,687=281,663(Ом);

(Рис 2.10.)

Преобразуем параллельно соединённые ветви E₁₁ – Х₁ _Y ₂ и Е₃₃ – Х₃ _Y ₁

Е₃₁ =(Е₁₁ ∙Х₃ _Y ₁ +Е₃₃ ∙Х₁ _Y ₂ )/(Х₃ _Y ₁ +Х₁ _Y ₂ )= =(226,658∙281,664+243,892∙625,318)/(281,664+625,318)=238,54(кВ);

Х_Y ₃₂ =Х₁ _Y ₂ ∙Х₃ _Y ₁ /(Х₁ _Y ₂ +Х₃ _Y ₁ )=625,318∙281,664/(625,318+281,664) =194,193(Ом);

(Рис 2.11.)

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления X_T ₂ _Y ₃ и X_Y ₃₂ :

Х_TY =Х_T ₂ _Y ₃ +Х_Y ₃₂ =76,188+194,193=270,381(Ом);

E_TY =E₃₁ ; (Рис. 2.12.)

2.4 Определение расчетных величин

Определим действующее значение сверхпереходной периодической составляющей тока трехфазного КЗ:

;

Ударный коэффициент принимаем равным .

Ударный ток в точке КЗ:

.

Для определения тока в ветви с выключателем развернем обратно схему замещения. Токи в ветвях будем находить при помощи метода узловых потенциалов. (см. рис. 2.8, 2.9, 2.10).

φ_М =(E_TY ∙X_T ₂ _Y ₃ )/X_TY =67.216(кВ);

φ₇ = E₁₁ - (E₁₁ - φ_М )∙X₁₁ /X₁ _Y ₂ =226,658 - (226,658-67,216)∙602,427/625,318= =73,0525(кВ);

φ₈ =Е₃₃ - (E₃₃ - φ_М )∙X₃ /X₃ _Y ₁ =243,892-(243,892-67,216)∙265,976/281,664= =77,056(кВ);

I⁽³⁾ _Q ₁₂ =(φ₈ - φ₇ )/(2X_W ₈ ∙√3)∙(K_T ₂ )=(77.056-73.0525)/(119.56∙√3)∙2=0.038665(кА)= =38,665(А) – ток через выключатель с учётом коэффициента трансформации.

Ударный ток в ветви с выключателем:

i_yQ ₁₂ =√2∙I⁽³⁾ _Q ₁₂ ∙k_уд =√2∙38,665∙1,8=98,425(А)

Наибольшее действующее значение полного тока КЗ через выключатель:

3 Расчет методом типовых кривых

3.1 Составление схемы замещения исходной электрической схемы

Схема замещения для данного метода приведена на рис. 3.1. Она получена на основе схем рис. 2.4-2.5. с учётом отбрасывания ветвей с нагрузками до места их присоединения.

3.2 Преобразование схемы замещения к простейшему виду

Х₄ =Х₂ +Х_Т3 _W ₇ +X_W ₆ =59.683+107.061+87.00=253.744(Ом);

Х₅ =Х₃ +Х_Т4 _W ₅ =59.683+110.976=170.659(Ом);

Х_GST ₆ =X_T ₆ +X_GS =173.578+638.639=812.217(Ом);

Три параллельно соединённых сопротивления: 2Х_W ₈ , 2X_W ₈ , X₇₈ .

X₇ =X₇₈ ∙Х_W ₈ /(X₇₈ +Х_W ₈ )=216.698∙59.78/(216.698+59.78)=46.854(Ом);

Где Х_W ₈ =2X_W ₈ /2=119.56/2=59.78(Ом);

Рис. 3.2.

Преобразуем параллельно соединённые ветви E_С – Х₈₉ и Е_GS – Х_GST ₆

Е₅ =(Е_C ∙Х_GST ₆ +Е_GS ∙Х₈₉ )/(Х₆ +Х₈₉ )= =(242,0∙812,217+280,71∙513,741)/(812,217+513,741)=256,998(кВ);

Х_E5 = Х_GST ₆ ∙Х₈₉ /( Х₆ +Х₈₉ )=812,217∙513,741/(812,217+513,741)=314,693(Ом);

Полученная схема – на рис.3.3.

Преобразуем параллельно соединённые сопротивления Х₄ и Х₅

Х₆ =Х₄ ∙Х₅ /(Х₄ +Х₅ )=253,744∙170,659/(253,744+170,659)=102,034(Ом);

Преобразуем треугольник X_W ₄ , X_W ₃ , X₇ в звезду:

X_7’ =X_W ₃ ∙X_W ₄ /(X_W ₃ +X_W ₄ +X₇ )=88.81∙129.6/(88.81+129.6+46.845)=43.392(Ом)

X_Р ₇ =X₇ ∙X_W4 /(X_W3 +X_W4 +X₇ )=46.845∙129.6/(88.81+129.6+46.845)=22.891(Ом)

X_Р8 =X_W ₃ ∙X₇ /(X_W ₃ +X_W ₄ +X₇ )=88.81∙46.845/(88.81+129.6+646.845)=15.687(Ом)

Полученная схема на рис. 3.5.

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления X_Р7 и X₇₉ :

Х_Р79 =Х_Р7 +Х₇₉ =22,891+899,047=921,938(Ом);

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления X_Р8 и X_Е5 :

Х_РЕ5 =Х_Р8 +Х_Е5 =15,687+314,693=330,38(Ом);

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления X₆ и X₁ :

Х₈ =Х₆ +Х₁ =102,034+38,256=140,29(Ом);

Схема после данных преобразований – на рис. 3.6.

Преобразуем параллельно соединённые ветви E_С – Х_Р79 и Е₅ – Х_РЕ5

Е_С5 =(Е_C ∙Х_РЕ5 +Е₅ ∙Х_Р79 )/(Х_Р79 +Х_РЕ5 )= =(242,0∙330,38+256,998∙921,938)/(921,938+330,38)=253,041(кВ);

Х₉ = Х_РЕ5 ∙Х_Р79 /(Х_РЕ5 +Х_Р79 )= 330,38∙921,938/(330,38+921,938)=243,221(Ом);

Полученная схема – на рис.3.7.

Преобразуем последовательно соединённые сопротивления X_7’ , X₉ и Х_Т12С :

Х₁₀ =Х_7’ +Х₉ +Х_Т12С =43,392+243,221+32,796=319,409(Ом); (рис. 3.8.)

3.3 Определение изменения периодической составляющей тока КЗ во времени

Определим действующее значение сверхпереходной периодической составляющей тока КЗ (см. рис. 3.8):