Определение значения постоянной времени затухания апериодической составляющей тока кз методом касательной

Добавил:

dankos Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Томский Политехнический Университет

Предмет:

Электромагнитные переходные процессы

Файл:

Лабы / ЛБ1.docx

Скачиваний:

163

Добавлен:

19.05.2020

Размер:

277.94 Кб

Скачать

☆

1 / 21 2 > Следующая >>>

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Инженерная школа энергетики

Отделение электроэнергетики и электротехники

Направление − 13.03.02 Электроэнергетика и электротехника

Отчет

по лабораторной работе №1

ИССЛЕДОВАНИЕ РЕЖИМА ТРЕХФАЗНОГО

КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ПРОСТЕЙШЕЙ ЦЕПИ

Вариант №9

Выполнил:
студент группы: 5А Б	(подпись, дата)	(Ф.И.О)

Проверил		Суворов Алексей Александрович
преподаватель:	(подпись, дата)	(Ф.И.О)

Томск 2019 г.

Цель работы: Исследовать влияние режима, предшествующего короткому замыканию (КЗ), и момента возникновения КЗ на слагаемые тока КЗ.

Исследование переходного режима ведется на базе схемы рис.1, состоящей из активно-индуктивных сопротивлений , и источника неограниченной мощности. Указанный источник характеризуется неизменным напряжением () в любых режимах внешней сети (нормальном или аварийном) и сопротивлением х=0. Отсутствие в схеме емкостей исключает возникновение колебательных контуров и упрощает анализ переходного процесса.

Рисунок 1 - Принципиальная схема

Апериодическая составляющая является криволинейной осью симметрии полного тока КЗ. В трехфазной сети апериодическая слагаемая по фазам индивидуальна, при этом возможны условия, когда в одной из фаз она вообще отсутствует. Таким образом, апериодический ток существенно влияет на полный ток КЗ. Скорость затухания апериодического тока определяется его постоянной времени и зависит от t.

Амплитуда периодической слагаемой тока КЗ остается неизменной и определяется величиной напряжения и удаленностью КЗ.

Используя данные таблицы 2, построим осциллограмму токов фазы «А» (до КЗ нагрузочный режим) в координатах .

Исходные данные представлены в таблице 1.

Таблица 1. Исходные данные

Напряжение U (кВ)	10
Длина линии L (км)	11
Угол фазы включения α (град)	50

Таблица 2. Нагрузочный режим

	Фаза А				Фаза В		Фаза С
Т, сек	I_пер, кА	I_апер, кА	I_КЗ, кА	I_пер, кА		I_пер, кА
-0,006	-0,462
-0,004	-0,446			0,074		0,372
-0,002	-0,260			-0,218		0,478
0,000	0,025			-0,426		0,401
0,000	-0,874	0,899	0,025	-0,946		1,819
0,002	0,231	0,793	1,024	-1,679		1,448
0,004	1,247	0,700	1,947	-1,771		0,524
0,006	1,788	0,618	2,406	-1,187		-0,599
0,008	1,646	0,545	2,191	-0,150		-1,494
0,010	0,876	0,481	1,357	0,944		-1,819
0,012	-0,228	0,425	0,197	1,678		-1,450
0,014	-1,245	0,375	-0,871	1,772		-0,527
0,016	1,787	0,331	-1,457	1,189		0,597
0,018	-1,647	0,292	-1,355	0,153		1,493
0,020	-0,879	0,258	-0,621	-0,941		1,819
0,022	0,225	0,227	0,452	-1,677		1,452

Амплитуда фазного напряжения (кВ) U_m = 8,16497
Амплитуда тока нормального режима (кА) I_Н_m = 0,478332 и его угол сдвига к напряжению (град) φ_Н = 46,96483
Амплитуда периодической составляющей тока КЗ (кА) I_П_m = 1,819638 и его угол сдвига к напряжению (град) φ_К = 78,68988

Таблица 3. До КЗ – режим ХХ

Т, сек	I_пер, кА	I_апер, кА	I_КЗ, кА
0,000	-1,820	1,820	0,000
0,002	-1,473	1,606	0,133
0,004	-0,564	1,417	0,853
0,006	0,560	1,251	1,811
0,008	1,471	1,104	2,574
0,010	1,820	0,974	2,794
0,012	1,474	0,860	2,334
0,014	0,567	0,759	1,325
0,016	-0,558	0,669	0,112
0,018	-1,469	0,591	-0,878
0,020	-1,820	0,521	-1,298
0,022	-1,476	0,460	-1,016
0,024	-0,569	0,406	-0,163
0,026	0,555	0,358	0,913
0,028	1,467	0,316	1,783
0,030	1,820	0,279	2,099

Режим максимального значения апериодической слагаемой имеет место при фазе включения φ = -11.3(168.7) град, до К.З. - режим Х.Х.

Определение значения постоянной времени затухания апериодической составляющей тока кз методом касательной

Рисунок 2 – Осциллограмма токов фазы А

Для определения постоянной времени затухания апериодического тока учтем, что подкасательная к любой точке экспоненты в принятом для оси времени масштабе дает значение постоянной времени . Для большей точности точку, в которой проводят касательную, нужно брать в начальной (более выпуклой) части кривой.

, где:

Тогда постоянная времени затухания апериодической слагающей:

Определение начальные значения апериодических слагаемых токов кз для фаз в и с

Для расчета начальных апериодических слагаемых токов КЗ фаз «В» и «С» воспользуемся первым законом коммутации: «В цепи, содержащей индуктивность, ток во время нарушения режима сохраняется неизменным»

Так как значения апериодической слагающей нужно определить для фаз «В» и «С», то в формуле появится угол сдвига относительно фазы «А»:

Апериодическая слагающая тока – функция времени затухающая по экспоненциальному закону. Скорость затухания такой функции постоянна. Она максимальна в начальный момент и падает пропорционально уменьшению тока:

В качестве примера рассчитаем значения апериодических слагающих тока для фаз В и С в момент времени с, используя значение :

Определим значение полного тока КЗ для фаз В и С:

В таблице 4 представлены расчеты токов для фазы В для всех значений времени.

Таблица 4


-0,006
-0,004	0,074
-0,002	-0,218
0	-0,426
0	-0,946	0,194	-0,613
0,002	-1,679	0,171	-1,44
0,004	-1,771	0,151	-1,65
0,006	-1,187	0,133	-1,17
0,008	-0,150	0,118	-0,19
0,010	0,944	0,104	0,909
0,012	1,678	0,092	1,702
0,014	1,772	0,081	1,882
0,016	1,189	0,071	1,376
0,018	0,153	0,063	0,374
0,020	-0,941	0,056	-0,746
0,022	-1,677	0,049	-1,56

В таблице 5 представлены расчеты токов для фазы С для всех значений времени.

Таблица 5


-0,006
-0,004	0,372
-0,002	0,478
0	0,401
0	1,819	1,347	3,163
0,002	1,448	1,189	1,728
0,004	0,524	1,049	1,723
0,006	-0,599	0,926	0,479
0,008	-1,494	0,817	-0,581
0,010	-1,819	0,721	-1,095
0,012	-1,450	0,636	-0,904
0,014	-0,527	0,562	-0,115
0,016	0,597	0,496	0,941
0,018	1,493	0,437	1,833
0,020	1,819	0,386	2,201
0,022	1,452	0,341	1,883