Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Северо-Кавказский гуманитарно-технический институт

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Метод_ППКР_10_нов.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.04.2025

Размер:

3.42 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 45 / 75 6 7 > Следующая >>>

Выделяются 3 характерные ветви 1,3,5,8:

1 - обобщенная система, _у=1,8; 2 - система, связанная со сборными шинами, где рассматривается КЗ, возушными линиями напряжением 220кВ, _у=1,72; 3 - блок, состоящий из турбогенератора и повышающего трансформатора, при мощности генератора 100 МВт, _у=1,965.

Определяется суммарный сверхпереходный ток КЗ:

Мгновенное и действующее значения ударного тока:

i_УД=m* ;

I_УД=m*I"*k;

где m – коэффициент, зависящий от вида КЗ; k = .

Отсюда: I"₁=Е₆/Х₂₁I_Б=0,981617/1,3089062,5102=1,88253 кА;

i_УД1= 1,882531,8=4,79214 кА; I_УД1=1,88253 =2,842558 кА;

I"₂=Е₁/Х₁₅I_Б=1/0,48771252,5102=5,14688 кА;

i_УД2= 5,146881,72=12,519515 кА;

I_УД2=5,14688  =7,345447 кА;

I"₃=Е₂/Х₁₆I_Б=1,13/2,37 2,5102=1,196846 кА;

i_УД3=1,196846  1,965=3,325952 кА;

I_УД3=1,196846  =2,024917 кА;

i_УД_=i_УД1+i_УД2+i_УД3=4,79214+12,519515+3,325952=20,637607 кА;

I_УД_=I_УД1+I_УД2+I_УД3=2,842558+7,345447+2,024917=12,212922 кА;

"_=Е_Э/Х_Э*_Б=1,012609 / 0,308992  2,5102=8,22627 кА;

₃

"_= "_i=1,882531+5,14688+1,196846=8,226256 кА;

ⁱ⁼¹

"_₁=8,226322кА  "_ =8,226256 кА.

Задача II. Расчет токов и напряжений при несимметричном КЗ.

В качестве примера производится расчет несимметричного двухфазного КЗ на землю: К^(1.1) в точке (К) (Рисунок 2).

Составление схем замещения обратной и нулевой последовательностей

Для расчета К^(1.1), помимо уже рассчитанных эквивалентных параметров, необходимо знать суммарные сопротивления обратной и нулевой последовательностей 1-5,8. Составляется схема замещения обратной последовательности. Схема замещения обратной последовательности аналогична схеме замещения прямой последовательности. Началом схемы замещения обратной последовательности является узел, объединяющий начало всех генераторных ветвей и нагрузочных ветвей, при этом ЭДС равны нулю, концом схемы является место КЗ (К). Эквивалентные параметры элементов схемы замещения обратной последовательности для трансформаторов и воздушных линий те же, что и в прямой последовательности. Изменяют свои значения сопротивления генераторов, систем и нагрузок. Исходя из изложенного, находятся недостающие параметры схемы замещения обратной последовательности, изображенной на рисунке 8. Последовательность упрощений приведена на рисунках 9-11. Генератор Г: Х₅=Х₂ (S_Б/S_Н)= 0,22 ((1000 0,85)/100)=1,87 о.е.

Система С-3: Х₁₃=1,2*Х_1С-3=1,20,192308=0,23077 о.е.

Нагрузка НГ: Х₁₄=1,1*Х_1НГ=1,13,5=3,85 о.е.

Рисунок 8- Схема замещения обратной п оследовательности

Х ₁₅=Х₁+Х₂/2=0+0,975425/2=0,4877125 о.е. Х₁₆=Х₄+Х₅=0,84+1,87=2,71 о.е.

Х₁₇=Х₆+Х₇=0,88 о.е. Х₁₈=Х₁₁+Х₉/2=0+1,240076/2=0,620038 о.е.

Х₁₉=Х₁₂+Х₁₃=2,117202+0,230770=2,347972 о.е.

Х₂₀=Х₁₅Х₁₆/(Х₁₅+Х₁₆)=(0,48771252,71) / (0,4877125+2,71)=0,413327о.е.

Рисунок 9 -Упрощение схемы замещения обратной п оследовательности № 1

Х₂₁=Х₁₇+ 1/(1/Х₁₈+1/Х₁₄+1/Х₁₉)=0,88+1/(1/0,620038+1/3,85+1/2,347972)= =1,315о.е

Рисунок 10-Упрощение схемы замещения обратной п оследовательности № 2

Х_Э2=(Х₂₀Х₂₁)/(Х₂₀+Х₂₁)==(0,4133271,315077)/(0,413327+1,315077)= 0,314485о.е.

Рисунок 11-Эквивалентная схема замещения обратной

последовательности

Для составления схемы замещения нулевой последовательности необходимо пересчитать сопротивления систем, нагрузок, линий, т.е. тех элементов, в которых имеются пути для токов нулевой последовательности. Такие пути образуются при заземлениях нейтралей трансформаторов, автотрансформаторов и т.п. Кроме того, необходимо учесть, что токи нулевой последова-

тельности могут циркулировать в обмотках трансформаторов и автотрансформаторов, соединенных в треугольник. Началом схемы замещения нулевой последовательности являются концы ветвей тех элементов, в которых имеются пути для токов нулевой последовательности. Более подробно вопросы составления схем замещения нулевой последовательности приведены в 1,3-5,8. Таким образом, находятся недостающие параметры схемы замещения нулевой последовательности, изображенной на рисунке 12. Последовательность упрощений приведена на рисунках 13-16.

Система С-1: Х₁=0

Система С-2: Х₁₀=0

Система С-3: Х₁₂=4Х_1С-3=40,192308=0,769232 о.е.

Линия Л-1: Х₂=Х₃=4,7Х_1Л-1=4,70,975425=4,5844975о.е.

Линия Л-2: Х₈=Х₉=5,5Х_1Л2=5,51,240076=6,820418 о.е.

Линия Л-3: Х₁₁=3,5Х_1Л3=3,52,117202=7,410207 о.е.

Нагрузка НГ: Х₁₃=2,5*Х_1НГ=2,53,5=8,75 о.е.

Рисунок 12- Схема замещения нулевой последовательности

Х₁₄=Х₁+Х₂/2=0+4,5844975/2=2,29224875 о.е.

Х₁₅=Х₁₀+Х₈/2=0+6,82/2= 3,41 о.е. Х₁₆=Х₁₁+Х₁₂=7,41+0,769=8,179439 о.е.

Х₁₇=(Х₁₄Х₄) / (Х₁₄+Х₄)==(2,290,84) / (2,29224875+ 0,84)=0,6147305 о.е.

Х₁₈=Х₅+1/(1/Х₁₅+1/Х₁₃+1/Х₁₆)=0+1/ /(1/3,41+1/8,75+1/8,179)=1,888 о.е.

Рисунок 13-Упрощение схемы замещения нулевой последовательности №1

Рисунок 14-Упрощение схемы замещения нулевой последовательности №2

Х₁₉=Х₆+(Х₁₈Х₇)/(Х₁₈+Х₇)=0,88+(1,88763,016)/(1,8876+3,016)=2,041 о.е.

Рисунок 15-Упрощение схемы замещения нулевой последовательности №3

Х_Э0=(Х₁₇Х₁₉)/(Х₁₇+Х₁₉)==(0,61472,041)/ /(0,6147+2,041)=0,472о.е.

Рисунок 16-Эквивалентная схема замещения нулевой

последовательности

Расчет токов и напряжений прямой, обратной и нулевой

последовательностей в месте КЗ.

Определение токов прямой последовательности при К^(1.1).

;

где – сопротивление шунта замещения, которое зависит от вида КЗ.

Для двухфазного КЗ на землю :

о.е.

I_КА1

В именованных единицах: I_КА1= =I_КА1*I_Б= .

Определение фазных токов и напряжений в К при К^(1.1) 1-5,8. Токи и напряжения вычисляются из граничных условий К ^(1.1). Граничные условия для двухфазного КЗ на землю фазы А, (о.е.):

_КА1= 2,034185*е^-^j⁹⁰.

_КА2=-_КА1*(_Х/Х_2ЭК)=-2,034185(0,188804/0,314485)*е^-^j⁹⁰= 1,221242*е^j⁹⁰.

_КАО= -_КА1(_Х/Х_0ЭК)=-2,034185(0,188804/0,472435)*е^-^j⁹⁰=0,812942*е^j⁹⁰.

Полный ток в фазе А: _КА=_КА1+_КА2+_КА0=2,034185*е^-^j⁹⁰+1,221242*е^j⁹⁰+

+0,812942*е^-^j⁹⁰=0.

Симметричные составляющие других фаз, (о.е.)

Фаза В: _КВ1=_КА1*е^j²⁴⁰=2,034185*е^j¹⁵⁰.

_КВ2=_КА2*е^j¹²⁰=1,221242*е^j²¹⁰.

_КВ0=_КАОе^j⁰=0,812942*е^j⁹⁰.

Полный ток в фазе В:_КВ=_КВ1+_КВ2+_КВО=2,034185(- /2 + j0,5)+

+1,221242(- /2 – j0,5)+j0,812942 =-2,819282+j1,219414 = 3,071697*е^j^156,6.

Фаза С: _КС1=_КА1*е^j¹²⁰=2,034185*е^j³⁰.

_КС2=_КА2*е^j²⁴⁰=1,221242*е^j³³⁰.

_КС0=_КА0*е^j⁰=0,812942*е^j⁹⁰.

Полный ток в фазе С: _КС=_КС1+_КС2+_КСО=2,034185( /2 + j0,5)+

+1,221242( /2 - j0,5)+j0,812942 = 2,819282+j1,219414 = 3,071697*е^j^23,4.

Симметричные составляющие напряжения фазы А.

U_КА1=_КА1j Х=2,034185*е^-^j⁹⁰*j 0,188804=0,384062 о.е.

U_КА2= - _КА2j Х_2Э= -1,221242*е^j⁹⁰*j 0,314485=0,384062 о.е.

U_КА0= - _КА0j Х_0Э= -0,812942*е^j⁹⁰*j 0,472435=0,384062 о.е.

Полное напряжение фазы А: U_КА=U_КА1+U_КА2+U_КА0=1,152187 о.е.

Симметричные составляющие других фаз:

Фаза В: U_КВ1=U_КА1*е^j²⁴⁰=0,384062*е^j²⁴⁰.

U_КВ2=U_КА2*е^j¹²⁰=0,384062*е^j¹²⁰.

U_КВ0=U_КА0*е^j⁰=0,384062*е^j⁰.

Полное напряжение фазы В: U_КВ= U_КВ1+U_КВ2+U_КВ0=0.

Фаза С: U_КС1=U_КА1*е^j¹²⁰=0,384062*е^j¹²⁰.

U_КС2=U_КА2*е^j²⁴⁰=0,384062*е^j²⁴⁰.

U_КС0=U_КА0*е^j⁰=0,384062*е^j⁰.

Полное напряжение фазы С: U_КС=U_КС1+U_КС2+U_КС0=0.

Расчет токов и напряжений в заданных выключателе и нейтрали.

Производится расчет токов и напряжений в сечениях А-А и В-В при

К ^(1.1) в точке К (рисунок 2), имитирующий задачу нахождения токов и напряжений в заданных местах системы ( выключателе и нейтрали). Определяются симметричные составляющие токов и напряжений в сечении В-В путем обратного развертывания схем замещения от точки КЗ до сечения. Т.к. сечение находится за  трансформатора, то токи нулевой последовательности будут отсутствовать. Рассматривается схема замещения прямой последовательности, для этого используются данные расчетов токов и напряжений в месте КЗ. С учетом граничных условий получается схема, изображенная на рисунок 17. К концу схемы приложено напряжение U_КА1^(1.1), следовательно, ток в ветви с ЭДС Е₆ будет равен: ₂₁=(Е₆-U_КА1)/(jХ₂₁)=(0,981617-0,384062) / (j 1,308906) = 0,45653*е^-^j⁹⁰_.

Рисунок 17-Расчетная схема замещения прямой последовательности

Находится падение напряжения в ветви с Е₆:

U₂= U_КА1+₂₁*j (Х₆+Х₇) = 0,384062+0,45653*е^-^j⁹⁰*j 0,88) = 0,785808 о.е. Ток в ветви с Е₂ равен току в сечении В-В: ₁₆= I_B_-_B= (Е₂-U_КА1) / (jХ₁₆) = (1,13-0,384062) / (j 2,37) = 0,314742*е^-^j⁹⁰о.е. Развертывание схемы до сечения А-А и В-В (Рисунок 18): Находятся сопротивления в линии Л-2 c учетом сечения А-А: Х₂₄= 1/3Х₉= 1/31,240076 = 0,4133587 о.е.

Х₂₅= 2/3Х₉= 2/31,240076 = 0,826717 о.е. Находится ток в сечении А-А (о.е.): Х₁₁=0 , _А-А= (Е₃-U₂)/(j Х₁₀) = (1-0,785808) / (j 1,240076)= 0,172725*е^-^j⁹⁰.

Находится напряжение прямой последовательности в сечении А-А и В-В:

U_А-А= U₂+ _А-А*j Х₂₅= 0,785808+0,172725*е^-^j⁹⁰*j 0,826717 = 0,928603 о.е.

U_В-В= U_КА1+ _В-Вj Х₄= 0,384062+0,314742*е^-^j⁹⁰*j 0,84 = 0,648445 о.е.

Исходная схема замещения обратной последовательности изображена на рисунке 19. Первоначально находится ток I, текущий в ветви с сопротивлением Х₂₀ и Х₂₁: ₂₀= (-U_КА2) / (jХ₂₀) = -0,384062 / (j 0,413327) = 0,929196*е^j⁹⁰ о.е; ₂₁= (-U_КА2) / (jХ₂₁) = -0,384062 / (j 1,315077) = 0,292045*е^j⁹⁰ о.е.

Схема обратной последовательности преобразуется аналогично предыдущим расчетам. Последовательность развертывания проиллюстрирована на рисунке 20: U₂=U_КА2- ₂₁ j (Х₆+Х₇) = 0,384062 - 0,292045*е^j⁹⁰ *j(0+0,88) =0,127062 о.е._АА= -U₂/(j Х₁₀) = -0,127062 / (j 1,240076) = 0,102463*е^j⁹⁰.