2.3. Расчет нулевой последовательности. Составление схемы замещения нулевой последовательности.

Схема нулевой последовательности существенно отличается от схемы прямой последовательности и в значительной мере определяется местом расположения трансформаторов и соединением их обмоток. Началом схемы нулевой последовательности считают точку, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом, а ее концом – место КЗ, в котором приложено . Сопротивления систем для обратной последовательности будет равно удвоенному сопротивлению прямой последовательности (из условий [1]). Схема нулевой последовательности представлена на рисунке 2.2.

Рассчитаем сопротивление нулевой последовательности, изобразим схему замещения сети с учетом правила протекания тока нулевой последовательности:

Рисунок 2.2 Схема замещения электрической сети, для расчета нулевой последовательности.

Преобразовываем схему относительно сопротивлений Х3 –Х4 –Х5; Х6 –2Хс; 5,5 Хл3.1-5.5Хл3.2 (двухцепная линия выполнена без грозозащитного троса К(0-1)=5,5), все сопротивления приведены к ступени 115кВ(учтем, что в расчете нулевой последовательности одноцепные ВЛ с грозозащитным тросом утроенным сопротивлением, согласно указаниям к выполнению курсового проекта):

Сопротивления ЛЭП определяются:

Изобразим схему:

Рисунок 2.8 Схема замещения электрической сети, соответствующая преобразованиям

Преобразуем «звезду» сопротивлений X36- X37- X38 в «треугольник»:

Изобразим схему:

Рисунок 2.9 Схема замещения электрической сети, соответствующая преобразованиям

Преобразуем схему, относительно сопротивлений, параллельного сложения сопротивлений х33 –х36, х9 –х37, а также расчет источника эдс (Ес2.1 и Ес2.2):

Изобразим схему:

Рисунок 2.10 Схема замещения электрической сети, соответствующая преобразованиям

Находим Ik действующие значение периодической слагаемой тока кз поврежденных фаз на участке л3, для этого определяем симметричные составляющие тока кз по месту кз:

Определяем сопротивление шунта короткого замыкания:

Определяем ток прямой последовательности по месту КЗ для особой фазы А:

Определяем ток обратной последовательности по месту КЗ для особой фазы А:

Определяем ток нулевой последовательности по месту КЗ для особой фазы А:

Полный ток фазы А протекающий по месту КЗ:

Находим токи фаз В и С используя оператор фазы:

-оператор фазы

1)Фаза В

1)Фаза С

Дальше, используя метод разброса токов, находим симметричные составляющие токов прямой и обратной последовательностей:

1. для фазы В

Рисунок 2.11. Схема замещения электрической сети (разброс токов) для прямой последовательности фазы В

По известным сопротивлениям Х­_15, Х­₁₇ , Х­_18, Х­₁₆ находим:

1)Ток прямой последовательности по «ветке» включающей в себя Х­_15, Х­₁₇:

2) Ток прямой последовательности по «ветке» включающей в себя Х­_18, Х­₁₆:

Изображаем схему обратной последовательности и производим расчет токов в «ветвях»:

Рисунок 2.12 Схема замещения электрической сети (разброс токов) для обратной последовательности фазы В

3) Ток обратной последовательности по «ветке» включающей в себя Х­_15, Х­₁₇:

4) Ток обратной последовательности по «ветке» включающей в себя Х­_18, Х­₁₆:

Для нахождения тока нулевой последовательности методом разброса воспользуемся схемой:

Рисунок 2.13. Схема замещения электрической сети (разброс токов) для нулевой последовательности фазы В.

5) Ток нулевой последовательности по «ветке» включающей в себя Х­_23, Х­₂₅:

6) Ток нулевой последовательности по «ветке» включающей в себя 3Х­_Л4, Х­₂₆:

Далее рассчитываем ток поврежденных фаз по линии Л3:

Для нахождения тока фазы С используем оператор фазы:

-оператор фазы

Найдем симметричные составляющие напряжения:

-оператор фазы

Фаза А

Фаза В

Фаза С

Проверка граничных условий:

Для двухфазного короткого замыкания на землю должны выполнятся следующие граничные условия:

Как видно из предыдущих расчетов, все граничные условия выполняются, следовательно, расчет произведен верно: