Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Короткие замыкания в системах внешнего электроснабжения. Учебное пособие

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

12.08.2026

Размер:

703 Кб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 83 4 5 6 7 8 > Следующая >>>

После определения ударных коэффициентов для каждой ветви определяют ударный ток

iудi = 2kуi Iпоi .

Ударный ток в месте короткого замыкания

iук = ∑iуi . i=1

Для определения действующего значения периодического Int и апериодического iat токов в месте повреждения в произвольный момент времени t необходимо найти их значения для каждой ветви и конечные величины сложить.

Для ветвей с электродвигателями

I	пt	= I		п0д		e−t Tпд ;		(10)
	пt			п0д			e−t Tа .
	=
i	=		2I		п0д			(11)
аt					п0д

Если ветвь содержит источник бесконечной мощности, то

Iпt = Iп0 .

Временные зависимости периодической составляющей тока КЗ в ветвях с синхронными электродвигателями представлены табл. 3.

								Таблица 3

Тип	t, с	0	0,01	0,1	0, 2	0,3	0, 4		0,5
двигателя	Ток	0	0,01	0,1	0, 2	0,3	0, 4		0,5
двигателя	Ток

СТМ	Iпt	1,0	0,97	0,86	0,7	0,64	0,6		0,57
	*
СТД	Iпt	1,0	0,95	0,8	0,57	0,51	0,47		0,44
	*

СДН, ВДС	Iпt	1,0	0,82	0,69	0,63	0,6	0,59		0,58
	*

Прочие	Iпt	1,0	0,95	0,74	0,64	0,55	0,55		0,5
	*
Для ветвей, содержащих в качестве источников синхронные ге-
нераторы, ток Iпt		определяют по типовым кривым, которые построе-

ны для турбогенераторов мощностью до 150 МВт и гидрогенераторов мощностью до 50 МВт с учетом и без учета автоматического регули-

xрез(n)

рования возбуждения. Существуют типовые кривые для асинхронных и синхронных электродвигателей, по которым можно определить величину Iпt .

Расчет несимметричных коротких замыканий

Для практических расчетов начальных значений периодического тока используется формула

		′′
	I (n) = m(n)	Eф	I		,	(12)
	I (n) = m(n)	x(n)	I		,	(12)
	п0	x(n)		б
		рез
где n = 1, 2, 3 – индекс короткого замыкания;
Iб –	значение базисного тока;
x(n)	– относительное значение результирующего индуктивного
рез

сопротивления.

Значения коэффициента m(n) , результирующего сопротивления для различных видов КЗ приведены в табл. 4.

Таблица 4

Вид КЗ

x(n)

m(n)

рез

Трехфазное КЗ

Двухфазное КЗ

x1 + x2

Однофазное КЗ

x1 + x2 + x0

Двухфазное на землю

1.1

x2 x0

1 −

x x

2 0

x2 + x0

( x2 + x0 )

Ударный ток

(n) =

(n)k

(n)

по

Значения kу(2) и kу(3) вычисляются аналогично, как это вычисля-

лось при трехфазном КЗ.

Для определения периодического тока в произвольный момент времени пользуются методом типовых кривых.

Апериодический ток находится обычным способом

i(n) (t ) =

I (n)e−t T (n) ,

где T (n) –

п0

постоянная величина для соответствующего вида КЗ. При

этом T (2)

= T (3) .

В практических расчетах можно считать x1 = x2 . Поэтому

(2)

(3)

(13)

п0

В установившемся режиме отношение этих токов зависит от уда-

ленности места КЗ, так как вблизи генератора

x1 x2 . Отношения

этих токов в удаленной точке


	I (2)
	I (2)			3
		=			,
	I (3)	=		2	,
а вблизи генератора
	I (2)
	I (2)
			=	3 .
	I (3)		=	3 .

Вопросы для самопроверки

1.Дайте определение электроэнергетической системы, электрической системы и системы электроснабжения.

2.Дайте определения узла нагрузки.

3.Что относится к параметрам режима СЭС?

4.Что называется переходным процессом в СЭС?

5.Каковы последствия коротких замыканий?

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА № 1

ЧАСТЬ 1

РАСЧЕТ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Общая расчетная схема установки приведена на рис. 1.1. Для каждого варианта в табл. 1.1 заданы номера замкнутых выключателей и номер точки КЗ, а в табл. 1.2 и 1.3 заданы параметры элементов расчетной схемы.

Требуется для заданного варианта составить расчетную схему, схему замещения, рассчитать начальные значения периодических токов, ударные токи при однофазном, двухфазном и трехфазном КЗ, а также действующее значение периодического тока в момент времени tз = 0, 25 с при трехфазном КЗ.

Найти начальные значения периодического тока при трехфазном КЗ в упрощенной схеме. Определить погрешность вычислений токов в упрощенной схеме.

Расчетно-пояснительная записка выполняется на стандартных листах бумаги формата A4 (210 x 297 мм), шрифт Times new Roman, 14 пт, интервал 1,5, отступ 1,0 см. Размер полей: левое – 2,5 см, правое – 1,5 см, верхнее – 2,0 см, нижнее – 2,0 см.

При выполнении работы необходимо привести краткие пояснения и ссылки на источники, из которых заимствованы сведения. При оформлении ссылок и перечня источников необходимо руководствоваться требованиями, приведенными в ГОСТ 7.1-2003. Результаты расчетов следует иллюстрировать графиками, выполненными с соблюдением стандартов.

Указание. За базовую мощность принять Sб = 100 МВА, а за базовое напряжение – напряжение той ступени, на которой находится заданная точка КЗ.

Таблица 1.1

Номера

1– 3

4– 6

7– 12

13– 15

16– 18

19– 22

23– 25

вариантов

Номера

Q1 − Q3

Q1 − Q4

замкнутых

Q1,Q3

Q2 ,Q3

Q2 ,Q4

выключателей

Номер

точки КЗ

Таблица 1.2

E′′

x′′

Наименование элемента

Турбогенераторы мощностью:

10–50

МВт

15–40

1,08

0,125

50–100

МВт

40–80

1,08

0,125

Трансформаторы мощностью:

4–20

МВт

5–10

–

20–40

МВт

10–20

–

40–100

МВт

20–30

–

Синхронные двигатели мощностью:

5–15 МВт

10–15

1,1

0,2

Асинхронные двигатели мощностью:

2–10 МВт

10–14

0,9

Реактор

100

Обобщенная нагрузка

2,5

0,85

0,35

Таблица 1.3

	Линии электропередачи
Вариант	x1 = 0, 4 Ом км;
Вариант	r1 = 0, 21 Ом км; x0			x1 = 3

	Л1,	Л2,	Л3,	Л4,
	км	км	км	км
1	10	20	10	20

2	10	20	10	20

3	10	20	10	20

4	10	20	10	20

5	10	20	10	20

6	10	20	10	20
7	20	20	10	20

8	20	20	10	20

9	20	20	10	20

10	20	20	10	20

11	20	20	10	20

12	20	20	10	20
13	10	30	10	30
14	10	30	10	30
15	10	30	10	30
16	10	30	10	30
17	10	30	10	30
18	10	30	10	30
19	20	30	20	30
20	25	35	20	30
21	30	40	20	30
22	35	45	20	30
23	40	50	20.	30
24	45	60	20	30
25	50	70	20	30

		Система С					Генератор Г2		Синхронный		Асинхронный													Трансформаторы																Реактор
	Генератор Г1						Генератор Г2		двигатель СД		двигатель АД						T1						T2						T3							T4				Реактор
	Генератор Г1								двигатель СД		двигатель АД						T1						T2						T3							T4
													Iп					u			S						S			u			S				u			I
P ,				cos ϕн			P ,	cos ϕн	P ,	cos ϕн	P ,	cos ϕн	Iп	S	н	,		u	к	,	S	н	,		u	к	S	н	,	u	к	,	S	н	,		u	к	,	I	н	,	x
	н						н		н		н		*		н				к			н				к		н			к			н				к			н		р
МВт							МВт		МВт		МВт		*	МВА				%			МВА				, %		МВА			%			МВА				%			кА			, %
МВт							МВт		МВт		МВт			МВА				%			МВА				, %		МВА			%			МВА				%			кА			, %
							12	0,85	4	0,8	2	0,9	5,5	25				10,5			16				10		4			7,5			40				8,5
	S′′		600 МВА				12	0,85	4	0,8	2	0,9	5,5	25				10,5			16				10		4			7,5			40				8,5


		кс =					12	0,8	5	0,8	2,5	0,9	5,6	25				10,5			16				10		4			7,5			40				8,5
		E′′ = 1,05					12	0,8	5	0,8	2,5	0,9	5,6	25				10,5			16				10		4			7,5			40				8,5
		E′′ = 1,05					12	0,8	9	0,8	2,5	0,9	5,6	40				10,5			16				10		4			7,5			40				8,5
	*
x	=	Sб	=	100		= 0,167	10	0,85	5	0,8	5	0,9	5,7	63				10,5			16				10		6,3			7,5			32				10,5


с		S′′		600			10	0,8	12	0,9	4	0,91	5,4	25				10,5			16				10		6,3			7,5			32				10,5
*		S′′		600			10	0,8	12	0,9	4	0,91	5,4	25				10,5			16				10		6,3			7,5			32				10,5
		кс					10	0,9	9	0,9	8	0,93	5,4	25				10,5			16				10		10			7,5			40				10,5
							10	0,9	9	0,9	8	0,93	5,4	25				10,5			16				10		10			7,5			40				10,5
	S′′		800 МВА				20	0,9	4	0,9	8	0,91	5,4	63				12			32				8,5		10			7,5			40				10,5


		кс =					20	0,9	12	0,8	6,3	0,92	6,0	40				12			32				8,5		10			7,5			40				10,5
		E′′ = 1,05					20	0,9	12	0,8	6,3	0,92	6,0	40				12			32				8,5		10			7,5			40				10,5
		E′′ = 1,05					15	0,8	6,3	0,8	3,2	0,9	6,4	40				12			32				8,5		4			7,5			32				10,5
	*
x	=	Sб	=	100	= 0,125		10	0,8	8	0,8	2	0,9	5,5	63				12			16				10		4			7,5			32				10,5


с		S′′		800			10	0,85	9	0,8	2,5	0,9	5,4	40				12			16				10		4			7,5			32				10,5
*		S′′		800			10	0,85	9	0,8	2,5	0,9	5,4	40				12			16				10		4			7,5			32				10,5
		кс					10	0,8	5	0,85	3,2	0,9	6,4	25				12			16				10		4			7,5			32				10,5
							10	0,8	5	0,85	3,2	0,9	6,4	25				12			16				10		4			7,5			32				10,5
	50				0,9		28	0,85	12	0,9	2	0,9	6,3	25				10,5			10				14		4			7,5			32				10,5
	50				0,9		28	0,85	12	0,9	2	0,9	6,3	25				10,5			10				14		4			7,5			32				10,5
	50				0,9		40	0,85	4	0,9	4	0,9	6,3	25				10,5			16				10		6,3			7,5			32				10,5
	50				0,8		32	0,85	5	0,8	2	0,9	5,5	25				10,5			16				10		4			7,5			32				10,5
	65				0,8		36	0,85	9	0,8	2,5	0,91	6,4	40				10,5			16				10		4			7,5			32				10,5
	65				0,9		40	0,9	5	0,85	3,2	0,9	6,4	40				10,5			32				10		4			7,5			32				10,5
	65				0,8		32	0,9	12	0,85	5	0,91	5,6	40				10,5			16				10		6,3			7,5			32				10,5
	50				0,9		28	0,9	9	0,85	2	0,9	5,5	25				12			10				14		4			7,5			40				10,5			0,15			3
	80				0,8		30	0,9	4	0,9	2,5	0,9	5,6	63				12			16'				10		4			7,5			40				10,5			0,2			4
	90				0,8		32	0,8	12	0,9	2,5	0,9	5,6	63				12			16				10		4			7,5			40				10,5			0,25			5
100					0,85		34	0,85	6,3	0,8	5	0,91	5,6	63				12			16				10		6,3			7,5			32				10,5			0,3			6
	80				0,8		30	0,9	8	0,85	4	0,91	5,4	40				12			16				10		6.3			7,5			32				10,5			0,35			8
	90				0,8		28	0,9	9	0,9	8	0,91	5,4	63				10			10				14		10			14			32				10,5			0,4			8
	50				0,85		34	0,85	5	0,9	6,3	0,92	6,0	24				10			16				10		10			14			32				10,5			0,5			8

Г1 или С

Uср1 = 10,5кВ

Н1=20 МВА

Uср5 = 115кВ	Q2	T2	Uср2 = 10,5кВ
	Q2
	Л1		Г2
			Г2
Q1	Л2
	Л2		Uср3 = 6,3кВ
	Q3	T3	Uср3 = 6,3кВ
Н2=10 МВА		T3	К1

	Л3
			АД1

Л4

К2 115кВ

Uср4 = 6,3кВ

К3

Н3=15 МВА

СД1 LR1

К4

Рис. 1.1. Общая расчетная схема установки

Расчетная схема примера выполнения задания

Всоответствии с рекомендациями [2–5] расчет будет произведен

вотносительных единицах. Расчетная схема, составленная для заданного варианта, представлена на рис. 1.2.

Г1 или С

Uср1 = 10,5кВ

Н1=20 МВА

	Uср5 = 115кВ	Uср2 = 10,5кВ
	T2	Uср2 = 10,5кВ
	Л1	Г2
	Н2=10 МВА	Г2
	Н2=10 МВА
	Л2	Uср3 = 6,3кВ
	T3	Uср3 = 6,3кВ
	Л3	АД1
		АД1
	Л4

Uср4 = 6,3кВ

Н3=15 МВА

LR1

СД1 К4

Рис. 1.2. Расчетная схема установки

Генератор Г1: номинальная мощность Pном = 50 МВт ; cos ϕном = 0,85; относительное индуктивное сверхпереходного сопро-

тивление по	продольной		оси	′′	Генератор	Г2:
тивление по	продольной		оси	xd .ном = 0,125.	Генератор	Г2:
				*
Pном = 14 МВт; cos ϕном = 0,85			′′	= 0,125.
Pном = 14 МВт; cos ϕном = 0,85			; xd .ном	= 0,125.
			*
Синхронный		двигатель	СД:	Pном = 5 МВт;	cos ϕном = 0,92 ;
′′
xd .ном = 0, 2.
*
Асинхронный		двигатель	АД:	Pном = 6,3 МВт;	cos ϕном = 0,92 ;
кратность пускового тока по отношению к номинальному току Iп = 6 .
					*
Трансформатор Т1: номинальная мощность					Sн = 24 МВА;
напряжение короткого замыкания				uк = 10% . Трансформатор		Т2:
Sн = 16 МВА;	uк = 10% . Трансформатор Т3: Sн = 10 МВА; uк = 14% .

Трансформатор Т4: Sн = 32 МВА; короткого замыкания uк = 10,5% .


Реактор Р: Uр.ном = 10 кВ;		Iн = 0,63 кА;		xр.ном = 0,582 Ом.
ЛЭП Л1:	удельное	индуктивное		сопротивление		линии
xуд = 0, 4 Ом/км;	удельное	активное		сопротивление		линии
rуд = 0, 21 Ом/км;	протяженность		линии l = 50 км.		ЛЭП	Л2:
xуд = 0, 4 Ом/км;	rуд = 0, 21 Ом/км;			l = 70 км.	ЛЭП	Л3:
xуд = 0, 4 Ом/км;	rуд = 0, 21 Ом/км;			l = 20 км.	ЛЭП	Л4:
xуд = 0, 4 Ом/км;	rуд = 0, 21 Ом/км;		l = 30 км.

Схема замещения

Схема замещения, составленная по расчетной схеме (см. рис. 1.2), представлена на рис. 1.3.

E′′

		2			E′′
3		2	7	8	8
3		6	7	8
E′′	4	5	11	12
3	4	10	11	12

	E′′	9			E′′
	4				E′′
					12

		13


14	15	16
14	15	16

E′′	E′′	К4
14	15	К4

Рис. 1.3. Схема замещения с нумерацией ее элементов

На схеме замещения условно обозначены сверхпереходные ЭДС электрических машин и обобщенных нагрузок в момент возникнове-

′′	генератора Г1;		′′				′′
ния КЗ: E1 –	генератора Г1;		E3	– обобщенной нагрузки Н1; E4 –
*			*				*
		′′	–	генератора Г2;	′′	–	асинхронного
обобщенной нагрузки Н2; E8			–	генератора Г2;	E12	–	асинхронного
		*			*
двигателя АД;	′′	обобщенной нагрузки Н3;			′′	–	синхронного
двигателя АД;	E14 –	обобщенной нагрузки Н3;			E15	–	синхронного
	*				*

двигателя СД.

Порядковые номера индуктивных и активных сопротивлений расчетной схемы: 1 – генератора Г1 (или электрической системы С); 2

– трансформатора Т1; 3 – обобщенной нагрузки Н1; 4 – обобщенной нагрузки Н2; 5 – ЛЭП Л2; 6 – ЛЭП Л1; 7 – трансформатора Т2; 8 – ге-

<<< < Предыдущая 1 23 / 83 4 5 6 7 8 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]