Додатки

Додаток А

Приклади

Приклад 1. Для системи електропостачання, розрахункова схема якої наведена на рис. ДА.1, а, визначити діюче значення періодичної складової струму в початковий момент трифазного короткого замикання (початковий надперехідний струм КЗ) по черзі в точках К–1 і К–2. Розрахунок виконати в іменованих одиницях, використовуючи точне зведення параметрів елементів системи до основного ступеня напруги.

Дані елементів системи електропостачання

Система С: напруга системи U_c = 115 кВ; струм КЗ від частини системи, що зеквівалентована, I_c = 17 кА; x_c/r_c =15.

Повітряна лінія W: 13 км; провід АСК-120; r₀ = 0.249 Ом/км; x₀ = 0.427 Ом/км.

Трансформатор Т : ТДН – 16000/110; S _ном = 16 МВА; U_ном = 115/11 кВ; U_k = 10.5% ; ΔP_k = 85 кВт. Трансформатор працює при середнім положенні РПН, тобто на середнім відгалуженні регульованої обмотки ВН.

Синхронні двигуни СД : кількість – 2; СТД – 1000 – 2; P_ном = 1 МВт; U_ном = 10 кВ;

cos φ_ном= 0,9; ή_ном = 0,963; x^’’_d = 0.128; Та⁽³⁾ = 0,032 с.

Навантаження Н: S_нв=10 МВА, воно є узагальненим промисловим навантаженням, яке складається з асинхронних двигунів напругою 0,38 кВ − 95% та ламп розжарювання − 5%. Номінальна потужність цехових трансформаторів — 1 МВА, коефіцієнт завантаження — 0,7. Опір узагальненого навантаження, розрахований у п. 2.1.2 цих методичних вказівок, становить , а його ЕРС

Р о з в ^, я з о к. Відповідно до алгоритму розрахунку параметрів схеми заміщення при точному зведенні в іменованих одиницях:

1. У розрахунковій схемі синхронні двигуни (СД) заміняються одним еквівалентним з номінальною потужністю

S_{СД НОМ Э} = n . Р_{СД НОМ} /( cos φ _НОМ . η_НОМ ) = 2.1 /( 0,9.0,963) = 2,308 МВА;

де n = 2 — число двигунів, інші його параметри такі ж, як у одного СД;

н

30

а розрахунковій схемі рис. ДА.1, а нумеруються ступені напруги: 1 — ступінь 110 кВ і 2 — ступінь 10 кВ.

а б

Рис. ДА.1.  Розрахункова схема—(а) і схема заміщення—(б) системи                                 електропостачання до прикладу 1

2. Вибирається основний ступінь—ступінь 1, на якому знаходиться точка КЗ К–1.

3. Визначається коефіцієнт трансформації трансформатора Т:

К_т = .

4. Зображується схема заміщення (рис. ДА.1, б).

5. Розраховуються параметри елементів схеми заміщення:

С

31

истема знаходиться на основному ступені напруги, тому згідно з п. 4 алгоритму і (2.4)

Е_С = U_C = 115 кВ; Ом;

Ом;

повітряна лінія також знаходиться на основному ступені напруги, тому

x_Л = x₀ . l = 0,427 . 13 = 5,551 Ом,

r_Л = r₀ . l = 0,249 .13 = 3,237 Ом;

трансформатор примикає до основного ступеня напруги, тому згідно з п. 6 алгоритму

Ом,

Ом;

надперехідна ЕРС еквівалентного синхронного двигуна, виражена у відносних одиницях при номінальних умовах, знаходиться за (2.3), маючи на увазі, що до КЗ машини працювали в номінальному режимі:

=

синхронні двигуни не знаходяться на основному ступені, тому згідно з п. 7 алгоритму:

кВ;

індуктивний опір еквівалентного СД, зведений до основного ступеня напруги:

Ом;

активний опір еквівалентного СД:

Ом;

у

32

загальнене навантаження також не знаходиться на основному ступені, тому згідно з п. 7 алгоритму:

кВ;

Ом;

Ом.

6.  Розрахунки початкових значень періодичної складової струму КЗ.

6.1. Розрахунок початкового значення періодичної складової струму КЗ у точці К-1

Точки КЗ поділяють схему на дві незалежні частини, як показано на рис. ДА.1, б.

Попередньо треба перевірити можливість знехтувати активними опорами елементів схеми при обчисленні зазначеного струму КЗ.

Результуючі опори між точкою КЗ і ЕРС системи:

x_{CK – 1} = x_С+ x_Л = 3,906 + 5,551 =9,457 Ом;

r_{CK – 1} = r_С + r_Л = 0,26 + 3,237 = 3,497 Ом.

Оскільки , знехтування активними опорами дає похибку у значенні струму КЗ, що перевищує припустиму – 5%. Тому при обчисленні значення складової струму КЗ від системи слід враховувати крім індуктивних також і активні опори, тобто

I_{C K – 1} = кА;

де Ом.

Для обчислення підживлення точки КЗ від СД і узагальненого навантаження

також перевіряється можливість знехтувати активними опорами елементів схеми при визначенні зазначеного струму КЗ:

Ом;

Ом.

Оскільки , активними опорами при розрахунку струму підживлення нехтуємо.

Заміняємо вітки з ЕРС у нижній частині схеми заміщення однією еквівалентною згідно з (2.13):

кВ.

Після перетворень схема заміщення набуває вигляду, що наведений на рис. ДА. 2.

П

33

очаткові значення періодичної складової струму КЗ складають:

від СД і навантаження

кА;

у точці КЗ

I”_{0 К-1} = I_CK-1 + I_{0ДН К-1} = 6,585 + 0,214 = 6,799 кА ≈ 6,8 кА.

Рис. ДА.2. Схема заміщення системи, приведена до елементарного виду щодо                                точки КЗ К–1