Струм кз у кА:
I”0 К-1 = I*”0 К-1(б) . Iб1 = 1,353 . 5.02 = 6.792 кА.
6.2. Розрахунок початкового значення періодичної складового струму КЗ
у точці К-2
Результуючі опори між точкою КЗ і ЕРС системи:
x*СK – 2 = x*З + x*Л + x * Т = 0,295 + 0,42 + 6,562 = 7,277;
r*СK – 2 = r*З + r*Л + r* Т = 0,02 + 0,245 + 0,332= 0,597.
О
40
,
активними опорами нехтуємо. Перетворена
до елементарного виду щодо точки КЗ
К-2 схема заміщення наведена на рис.
ДА.6.
Початкові значення періодичної складової струму КЗ у відносних одиницях:
від системи
від СД
від узагальненого навантаження
у точці КЗ
*”0
К-2 =
*
CK - 2 +
*”0СД
К- 2 +
*”0нв
К-2 = 0,137+0,021+0,036+j0,014
= 0,194+j0,014.
Базисний струм на другому ступені напруги:
Iб2
= Iбn
. кТ
= 5,02
.
кА;
Р
41
струм у місці КЗ в кА:
I”0 К-2 = I*”0 К-2 . Iб2 = (0,194+j0,014)*52,482 = 10,182+j0,735 кА.
Модуль початкового значення періодичної складової струму в точці КЗ
I”0 К-2 =10,208 кА.
Приклад 3. При вихідних даних прикладу 1 для системи електропостачання, розрахункова схема якої наведена на рис. ДА.1, при однофазному короткому замиканні в точці К–1 визначити діючі значення періодичних складових фазних струмів, а також фазних та міжфазных напруг у місці КЗ в початковий момент КЗ. Розрахунки і побудови виконати у відносних одиницях, використовуючи точне зведення параметрів елементів схеми заміщення системи і результати розрахунку параметрів у прикладі 2.
Вважати, що в системі С (рис. ДА.1) є шлях для струмів нульової послідовності через її заземлену нейтраль, а її індуктивні опори для струмів прямої, зворотної і нульової послідовностей однакові. Для повітряної лінії відношення індуктивного опору в схемі заміщення нульової послідовності до індуктивного опору прямої послідовності дорівнює x0Л / x1Л = 3. Схема з’єднання обмоток трансформатора Y0 / Δ; індуктивні опори трансформатора в схемі нульової і прямої послідовностей зв’язані співвідношенням x0т = 0,85 x1т. Для синхронних двигунів індуктивний опір зворотної послідовності прийняти дорівнюючим x2=1,22 x”d, а для узагальненого навантаження згідно з [1] x*2(н)= 0,35. Цей опір виражений у відносних одиницях і віднесений до повної потужності навантаження та середньої номінальної напруги того ступеня напруги, де це навантаження приєднано.
Для спрощення розрахунки періодичної складової струму при несиметричних КЗ виконати без урахування активних опорів елементів схем різних послідовностей.
Р о з в ‘ я з о к. Схема заміщення прямої послідовності, що наведена на рис. ДА.7, являє собою схему заміщення для розрахунку трифазних КЗ із прикладу 2. Її початком (Н1) є точка нульового потенціалу цієї схеми, в якій поєднуються три вільні кінці генераторної (системи) і навантажувальних (синхронного двигуна та узагальненого навантаження) віток, а кінцем (К1) — точка, в якій виникло однофазне КЗ.
С
42
Нагадаємо, що в прикладі 2 як основний узятий ступінь 1, базисна потужність Sб = 1000 МВА і базисна напруга на основному ступені Uбn = Uб1 = 115 кВ, а базисний струм на основному ступені Iбn = Sб / √3U бn =1000/ (1,732 . 115)= 5,02 кА.
У даному прикладі знак відносної величини для простоти там, де це не приводить до непорозумінь, опущений.
Результуючі ЕРС і опір між початком і кінцем схеми заміщення прямої послідовності знаходяться відповідно до формули (2.13) п. 2.1.3 методичних вказівок до курсової роботи
Р
43
;
.
Для того, щоб отримати схему зворотної послідовності в схемі заміщення прямої послідовності рис. ДА.7 ЕРС усіх джерел приймаються дорівнюючими нулю, а надперехідні опори синхронного двигуна СД та узагальненого навантаження заміняються на опори зворотної послідовності, що розраховуються відповідно до умов задачі як
Рис. ДА.8. Етапи перетворення схеми заміщення прямої послідовності до елементарного виду щодо точки КЗ К–1
x2СД(б)=1,22 x”d(б) = 1,22· 45,842 = 55,93;
.
С
44
Значення результуючого опору з боку системи між точкою КЗ — кінцем (К2) і початком (Н2) схеми зворотної послідовності таке саме, що й у схемі прямої послідовності:
xСK – 1 = xС + xЛ = 0,295 + 0,42 =0,715,
а з боку СД і навантаження
.
Результуючий опір зворотної послідовності щодо точки КЗ, тобто результуючий опір між початком і кінцем її схеми заміщення, як видно з рисунку ДА.9, б:
Р
45
Як видно з результатів розрахунку, значення результуючого опору зворотної послідовності практично збігається зі значенням результуючого опору прямої послідовності.
Складання схеми заміщення нульової послідовності починаємо від точки, в якій виникло однофазне КЗ, вважаючи, що в цій точці всі три фази замкнуті між собою накоротко, і між цією точкою і землею прикладена напруга нульової послідовності. Оскільки за умовами задачі з боку системи є шлях для струмів нульової послідовності (нейтраль заземлена), у схему заміщення нульової послідовності вводиться як опір системи (за умовою його значення дорівнює значенню опору прямої послідовності x0C = x1C ), так і опір повітряної лінії, що за умовами задачі дорівнює
x0Л = 3·x1Л = 3· 0,42 = 1,26.
З іншої сторони в схему нульової послідовності увійде трансформатор, оскільки нейтраль обмотки ВН (з боку КЗ) заземлена, а обмотки НН з’єднані в трикутник (див. розрахункову схему на рис. ДА.1). Струми нульової послідовності циркулюють як по обмотках ВН, так і по обмотках НН трансформатора, але за межі трикутника вийти не можуть, тому що з боку обмоток, з’єднаних у трикутник, немає шляху для струмів нульової послідовності, а отже, опір нульової послідовності нескінченно великий. З цієї причини в схему нульової послідовності не входять СД і навантаження (рис. ДА.10). Оскільки трансформатор ТДН–16000/110 тристержневий, враховується його індуктивний опір намагнічування нульової послідовності:
x0т = 0,85 x1т = 0,85 ·6,56 = 5,58.
Р
46
Зі схеми заміщення нульової послідовності випливає, що значення результуючого опору нульової послідовності щодо точки КЗ К–1 розраховується як
.
Далі складається комплексна схема заміщення, що для однофазного КЗ має вигляд, показаний на рис. ДА.11.
Рис. ДА.11. Комплексна схема заміщення для фази А при однофазному короткому замиканні на землю у точці К–1
Діюче початкове значення періодичної складової струму прямої послідовності фази А в точці КЗ (відносне значення):
.
Д
47
відносне значення:
I* КА = 3I* КА1= 3·0,383 = 1,149;
в іменованих одиницях:
I КА = I* КА · Iб1 = 1,149·5,02 = 5,77 кА.
Симетричні складові напруги фази А в точці КЗ (відносні значення):
зворотної послідовності:
нульової послідовності:
прямої послідовності:
Р
48
Додаток Б
Технічні дані трифазних масляних двообмоткових
трансформаторів класів напруги 110 і 220 кВ
(ГОСТ 12965-85*Е и 17544-85*)
Тип |
Номінальна потужність, МВА |
Комбінація напруг, кВ |
Втрати, кВт |
Напруга КЗ, % |
СтрумXX, % |
||
ВН |
НН |
ХХ |
КЗ |
||||
ТМН-2500/110 |
2,5 |
110 |
6,6; 11 |
5,5 |
22 |
10,5 |
1,5 |
ТМН-6300/110 |
6,3 |
115
|
6,6; 11 16,5 |
10 |
44 |
10,5 |
1 |
ТДН-10000/110 |
10
|
6,6 11 16,5 22 34,5 |
14 |
58 |
10,5 |
0,9 |
|
ТДН-16000/110 |
16 |
18 |
85 |
10,5 |
0,7 |
||
ТДН-25000/110 |
25 |
38,5 |
25 |
120 |
10,5 |
0,65 |
|
ТДН-40000/110 |
40 |
34 |
170 |
10,5 |
0,55 |
||
ТРДН-25000/110 |
25 |
6,3-6,3 10,5-10,5 |
25 |
120 |
10,5 |
0,65 |
|
ТРДН-40000/110 ТРДН-63000/110 ТРДН-80000/110
|
40 63 80 |
6,3-10,5 |
34 50,5 58 |
170 245 310 |
10,5 10,5 10,5 |
0,55 0,5 0,45 |
|
ТРДН-63000/110 ТДН- 80000/110 |
63 80 |
38,5
|
50 58 |
245 310 |
10,5 10,5 |
0,5 0,45 |
|
ТРДЦН-125000/110 ТД- 80000/220 |
125 80 |
|
105 79 |
400 315 |
11 11 |
0,55 0,45 |
|
242 |
|||||||
ТДЦ-125000/220
|
125 |
10,5; 13,8 |
120 |
380 |
11 |
0,55 |
|
ТРДН-32000/220 |
32 |
230 |
6,3-6,3 6,6-6,6 11-11 11-6,6 |
45 |
150 |
11,5 |
0,65 |
ТРДНС-40000/220 |
40 |
6,3-6,3 6,6-6,6 11-11 11,0-6,6 |
50 |
170 |
11,5 |
0,6 |
|
ТРДН-63000/220 |
63 |
70 |
265 |
— |
0,5 |
||
ТРДЦН-63000/220 |
63 |
70 |
265 |
— |
— |
||
ТРДЦН-100000/220 |
100 |
11-11 |
102 |
340 |
12,5 |
0,65 |
|
ТРДЦН-160000/220 |
160 |
155 |
500 |
— |
0,6 |
||
ТРДЦН-200000/220 |
200 |
— |
— |
— |
— |
||
49
Додаток В
Розрахункові дані на 100 км повітряних ЛЕП напругою
35 − 150 кВ зі сталеалюмінієвими проводами
Переріз проводу, мм2 |
Активий опір r (Ом) |
Індуктивний опір х(Ом), провідність b (Cм10-4) і реактивна потужність q (Мвар) при напрузі, кВ |
|||||||
35 |
110 |
150 |
|||||||
x |
b |
x |
b |
q |
x |
b |
q |
||
35 |
77,3 |
44,5 |
2,59 |
|
|
|
|
|
|
50 |
59,2 |
43,3 |
2,65 |
|
|
|
|
|
|
70 |
42,0 |
42,0 |
2,73 |
44,4 |
2,55 |
|
|
|
|
95 |
30,1 |
41,1 |
2,81 |
43,4 |
2,65 |
3,50 |
|
|
|
120 |
24,4 |
40,3 |
2,85 |
42,7 |
2,69 |
3,60 |
43,9 |
2,61 |
6,5 |
150 |
20,4 |
39,8 |
2,90 |
42,0 |
2,74 |
3,65 |
43,2 |
2,67 |
6,7 |
185 |
15,9 |
38,4 |
2,96 |
41,3 |
2,82 |
3,70 |
42,4 |
2,71 |
6,8 |
240 |
12,0 |
|
|
40,5 |
2,85 |
3,75 |
41,6 |
2,75 |
6,9 |
50
Додаток Г
Параметри елементів комплексного навантаження
Споживачі комплексного навантаження
|
Значення еквівалентної ЕРС
|
cos |
Опір, відн. од.
|
|
прямої послідовності
|
зворотної послідовності
|
|||
Синхронні двигуни напругою понад 1 кВ |
1,074 |
0,9 |
0,04+j0,15 |
0,04+j0,15 |
Синхронні двигуни напругою до 1 кВ |
1,079 |
0,9 |
0,03 +j0,16 |
0,03 +j0,16 |
Асинхронні двигуни напругою понад 1 кВ |
0,93 |
0,87 |
0,01 +j0,17 |
0,01 +j0,17 |
Асинхронні двигуни напругою до 1 кВ |
0,9 |
0,8 |
0,07+j0,18 |
0,07 +j0,18 |
Лампи розжарювання |
0 |
1,0 |
1,0 |
1,33 |
Газорозрядні джерела світла |
0 |
0,85 |
0,85+j0,53 |
0,382 +j0,24 |
Перетворювачі |
0 |
0,9 |
0,9 +j0,45 |
1,66 +j0,81 |
Електротермічні установки |
0 |
0,9 |
1 +j0,49 |
0,4 +j0,2 |
51