Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Расчет токов симметричных коротких замыканий в электрических системах. Учебное пособие
.pdf
Приближенно по (1.7) и средненоминальным напряжениям найдем
–
1 0,75 0,26 0,6 1,117E
(б)
,
UU U X
Г (б) ср Г (б)
10,5 кВ;1; 0,26;
d
S
I
Г (б)
Гном
S
75
100
б
0,75
.
Из решения видно, что при приближенном определении ЭДС их величины совпадают в относительных номинальных и относительных базис-
ных единицах при учете
и
U .
K
Т
ср
Задача 1.2. Параметры турбогенератора ТВВ-160-2:
= 160 МВт;
Р
ном
32,9 %
Х
d
;
Х
= 230 %;
d
cos
= 0,85;
= 26,9 %;
Х
2
U
Г ном
= 18 кВ;
= 11,5 %;
Х
0
Х
d
22,1%
= 5 c.
Т
0d
;
Определить параметры генератора в именованных единицах, приведенных к
= 1000 МВ
∙
А и
= 240 кВ, и в относительных единицах при
U
осн
= 230 кВ для расчета периодической составляющей
U
б
=
S
б
тока трехфазного КЗ для начального момента и без учета демпферных
контуров. Перед КЗ генератор работал в режиме холостого хода с
.
U
ном
Задача 1.3. Параметры турбогенератора ТГВ-300:
= 300 МВт;
Р
ном
Х
d
30 %
;
Х
d
= 219,5 %;
cos
= 0,85;
= 23,8 %;
Х
2
U
Г ном
= 20 кВ;
= 9,6 %;
Х
0
19,5 %
Х
d
Т
= 7 c.
0d
;
Определить параметры генератора в именованных единицах, приведенных к U = 525 кВ, и в относительных единицах при
= 1000 МВ
∙
А и
= 500 кВ для расчета периодической составляющей
U
б
=
S
б
установившегося тока трехфазного КЗ. Перед КЗ генератор работал
в номинальном режиме.
Задача 1.4. Для условий, указанных в задаче 1.3, определить посто-
янную времени затухания апериодической составляющей тока трехфазного КЗ при КЗ на выводах турбогенератора и активном сопротивлении
обмотки статора, равном
1, 28 10 Ом.
3
31
РЕШЕНИЕ. Активное сопротивление обмотки статора задано в
Х
Х
Х
омах, поэтому расчет проведем в именованных единицах:
Т
где
23,8 20
Х
2
100 353
2
Х
2
а
ω
R
Ом;
0, 270
0,27
3
314 1,28 10
S
Г ном
300
0,85
0,671
353
с,
МВ ∙ А.
Задача 1.5. Определить параметры гидрогенератора в именованных
и относительных единицах для расчета ударного тока при трехфазном
КЗ на его выводах.
Паспортные данные:
= 83 МВт;
Р
ном
0,227;
Х
d
Х
d
Х
cos
0,317;
= 0,11;
0
= 0,8;
= 0,235;
q
R
= 13,8 кВ;
U
ном
q
= 0,0036 Ом.
Г
Х
= 0,507;
= 0,873;
d
= 0,231;
Х
2
Задача 1.6. Определить величины, необходимые для построения
векторной диаграммы синхронного генератора ТВВ-200-2. Его параметры:
= 200 МВт;
Р
ном
= 0,275;
Х
d
Т
Х
= 6,3 с,
0d
= 0,19;
d
= 15,75 кВ;
U
ном
= 0,935 с;
T
d
= 0,192;
q
T
= 0,85;
cos
= 0,23;
Х
2
= 0,117 с; jT = 3 с,
d
Х
= 1,88;
X
d
= 0,107;
0
T = 0,5 с,
q
= 0,307 с.
Т
а
Принять, что генератор работает при номинальных условиях.
РЕШЕНИЕ. Расчет выполним в относительных единицах при номинальных условиях генератора. ЭДС холостого хода:
Е U
⎛⎞⎛⎞
(н)(н)
q
⎜⎟⎜⎟
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
QX PХ
(н)(н)
UU
32
22
dd
(н)(н)
0,527 1,88 0,85 1,88
Е
⎛⎞⎛⎞
12,55,
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
11
22
cos
Р
сos
ном
tg
Р
ном
ном
ном
sin sin arccos(sin ) 0,527
cos
= 0,85;
UU
(н) Г (н)
Q Р
где
Q
(н) ном ном
P
(н) ном
ном н ном
S
ном
РР
ном ном
S
ном
Рассчитаем угол , характеризующий положение ЭДС
:U
тельно оси, по которой расположен вектор
⎛⎞
2
⎜⎟
UQХ
(н)(н)
⎝⎠
d
P Х
(н)
d
⎜⎟
arc tg arc tg
⎛⎞
⎜⎟
1 0,527 1,88
⎝⎠
Г
0,85 1,88
Составляющие напряжения генератора по осям d, q:
UU
(н)(н)
q
UU
(н)(н)
d
cos 1 cos38,75
= 0,78;
sin 1 sin 38,75
= 0,626.
Угол между осью q и вектором тока генератора:
15,75
15,75
1
относи-
q
= 38,75°.
;
.
аrссо )s(cos
= 38,75° + 31,79° = 70,54°.
ном
Составляющие тока по осям d, q:
II
(н)(н)
q
II
(н)(н)
q
cos 1cos 70, 54 0,333;
sin 1 sin70,54 0,943.
33
Переходная ЭДС и угол , характеризующий ее положение:
22
⎛⎞⎛⎞
Е U
(н)(н)
⎜⎟⎜⎟
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
Q Х P Х
(н)(н)
dd
UU
(н)(н)
0,527 0,275 0,85 0, 275
⎛⎞⎛⎞
11,169,
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
⎛⎞
⎜⎟
arctg arctg
2
⎜⎟
UQХ
(н)(н)
⎝⎠
11
P Х
(н)
d
22
0,85 0, 275
⎛⎞
⎜⎟
1 0,527 0,275
d
⎝⎠
= 11,54°.
Составляющие этой ЭДС по осям d, q:
EE
EE
cos ( – ') = 1,169 cos (38,75 – 11,54) = 1,04;
(н)(н)q
sin ( – ') = 1,169 sin (38,75 – 11,54) = 0,534.
(н)(н)d
Составляющие сверхпереходной ЭДС определяются аналогично:
22
EU
(н)(н)
⎛⎞
⎜⎟
arctg arctg
⎜⎟
UQХ
⎝⎠
⎜⎟⎜⎟
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
0,527 0,19 0,85 0,19
⎛⎞⎛⎞
1 1,112;
⎜⎟⎜⎟
⎝⎠⎝⎠
P Х
2
(н)(н)
11
(н)
d
d
Q Х P Х
⎛⎞⎛⎞
(н)(н)
dd
UU
(н)(н)
22
2
0,85 0,19
⎛⎞
⎜⎟
1 0,527 0,19
⎝⎠
= 8,35°;
= 1,112 cos (38,75 – 8,35) = 0,959;
(н)qE
= 1,112 sin (38,75 – 8,35) = 0,563.
(н)dE
34
Задача 1.7. Трехфазный трехобмоточный трансформатор имеет пас-
Х
портные данные:
S
= 16 000 кВ ∙ А;
ном
U
= 10,5 %;
к ВС
U
= 115 кВ;
В
U
к ВН
U
С
= 17 %;
= 38,5кВ;
U
к СН
= 6 %.
U
= 11 кВ;
Н
Рассчитать схему замещения трансформатора:
1) в именованных единицах:
U
а) при
= 115 кВ; б) при
осн
2) в относительных единицах при
Во всех случаях следует учесть
РЕШЕНИЕ. Определим
U
кВ
U
= 10,5 – 10,75 = – 0,25 % 0, примем
кС
U
для каждой обмотки по формуле (1.14):
к
= 0,5(10,5 + 17 – 6) = 10,75 %;
U
= 17 – 10,75 = 6,25 %.
кН
Т
U
= 11 кВ;
осн
S
= 100 МВ ∙ А и
б
.K
U
С
бI
= 0;
Для расчета сопротивлений берем формулы из таблицы.
В именованных единицах:
U
а) при
10,75 115
Х
В
б) при
10,75 115 11
Х
В
= 115 кВ с учетом
осн
2
88,86
100 16
U
= 11 кВ
осн
2
⎛⎞
100 16 115
⎜⎟
⎝⎠
Ом;
2
0,813
K
Т
6,25 11 115
Х
Н
100 16 11
Ом;
2
6,25 11
Х
Н
100 16
2
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
2
51, 66
0, 473
= 115 кВ.
Ом;
Ом.
11
:K
Т
38,5
кВ;
кВ;
В относительных единицах с учетом
а)
U
115 кВ, тогда
бI
U
бII
U
бIII
115
115 / 38, 5
115
115 / 11
35
Х
В (б)
100 16
10,75 115 100
2
115
2
0,672
;
Х
Н (б)
100 16
6,25 11 100
2
2
11
Задача 1.8. Трехфазный трехобмоточный трансформатор имеет пас-
портные данные:
0,391
.
S
= 40 000 кВ ∙ А;
ном
U
= 12,5 %;
к ВС
U
= 230 кВ;
В
U
к ВН
U
С
= 22 %;
= 38,5кВ;
U
к СН
= 9,5 %.
U
ном
= 6,6 кВ;
Рассчитать схему замещения трансформатора:
1) в именованных единицах:
а) при
U
= 230 кВ, б) при
осн
U
осн
= 6,6 кВ;
2) в относительных единицах:
а) при
U
= 230 кВ, б) при
бI
U
бI
= 6,6 кВ.
Задача 1.9. Автотрансформатор с паспортными данными:
S
= 125000 кВ ∙ А;
ном
U
к ВС
U
= 11 %;
= 230 кВ;
В
U
к ВН
= 31 %;
U
= 121 кВ;
С
U
к СН
U
Н
= 19 %.
= 10,5 кВ;
Рассчитать схему замещения автотрансформатора в именованных
U
единицах при
= 10,5 кВ,
б
= 230 кВ и в относительных единицах при
осн
=200S
МВ ∙ А.
Задача 1.10. Однофазный трансформатор с расщепленной обмоткой
на низкой стороне имеет паспортные данные:
S
= 533 МВ ∙ А;
ном
U
Н2 ном
U
В ном
= 24 кВ;
=
525 / 3
U
= 13,5 %.
к
кВ;
U
Н1 ном
= 24 кВ;
U
=
бI
Нарисовать схему замещения и определить параметры ее элемен-
U
тов в именованных (при
= 1000 МВ ∙ А) единицах с учетом
= 515 кВ) и в относительных
осн
K
.
Т
Задача 1.11. Однофазный трехобмоточный автотрансформатор
имеет паспортные данные:
S
= 167 МВ ∙ А;
ном
U
= 500 3 кВ;
В ном
36
U
= 230 3 кВ;
С ном
(S
б
=
U
Н ном
= 13,8 кВ;
U
к ВС
= 11 %;
U
к ВН
= 35 %;
U
к СН
= 21,5 %.
Нарисовать схему замещения автотрансформатора и определить величины индуктивных сопротивлений в именованных единицах при
= 500 кВ и в относительных единицах при
S
= 1000 МВ ∙ А и
б
U
= 500 кВ.
б
РЕШЕНИЕ. Схема замещения автотрансформатора показана на
рис. 1.14.
Определяем
U
каждой из обмоток по формулам (1.14):
к
U
= 0,5 (11 + 35 – 21,5) = 12,25 %;
кВ
U
= 11 – 12,25 = – 1,25 0;
кС
= 35 – 12,25 = 22,75 %.
U
кН
U
осн
=
Рис. 1.14. Схема замещения автотрансформатора
Для определения индуктивных сопротивлений используем формулы
из таблицы.
В именованных единицах
500 3
12,25
Х
В
100 167
2
37
61,1
Ом;
0;Х
С
22,75
Х
Н
100 167
В относительных единицах
500 3
2
113,5
Ом.
525 3
12,25 1000
Х
С (б)0Х
Примечания. 1. У трансформаторов и автотрансформаторов с
= 500 кВ номинальные параметры приводятся к
2. Использовано фазное напряжение
однофазный.
В (б)
;
Х
Н (б)
100 167
22,75 1000
100 167
2
0,809;
500 3
115 3
500 3 , так как автотрансформатор
2
2
1,502.
500 3
U = 525 кВ.
ср
2
U
=
Н
Задача 1.12. В обобщенном узле нагрузки:
S = 1500 кВ ∙ А при
нагр. ном
cos = 0,8 и
нагр
U = 10 кВ.
нагр. ном
Определить параметры нагрузки в именованных единицах, приведенных к высокой стороне трансформатора с
тельных единицах при
U
= 115 кВ и
б
K
= 110/10,5 и в относи-
Т
S
= 10 МВ ∙ А для начального
б
момента времени переходного процесса и для установившегося режима.
Расчет выполнить с учетом действительного
K
и по срU .
Т
РЕШЕНИЕ. Используем формулы из таблицы. Для t = 0 в именованных единицах с учетом
K
Т
ЭДС и
X равны:
нагр
кВ;
нагр нагр (н) нагр. ном
Е EK
нагр
нагр Т
38
0,85 10 8,5ЕЕU
110
8,5 89
10,5
кВ;
2
U
нагр. ном
S
нагр. ном
2
0,35 2566,7
XX K
нагр
нагр (н) Т
2
10 110
⎛⎞
⎜⎟
1, 5 1 0, 5
⎝⎠
2
Ом.
То же, по
U
ср
Е E
XX
нагр
нагр
нагр (н)
нагр
U
ср В
U
ср Н
2
U
нагр. осн
S
нагр. ном
115
8,5 93,1
кВ;
10,5
2
115
0,35 3085,8
1, 5
Ом.
Рассчитываем в относительных единицах. Определяем базисное
напряжение на ступени подключения нагрузки
U
б. нагр
Рассчитываем ЭДС и
E
XX
нагр (б) нагр (н)
U
б
K
Т
нагр (б)X
нагр (б)
2
U
нагр. ном
S
нагр. ном
115
10,98
110 / 10,5
с учетом заданного
8,5
10,98
U
0,774.
S
б
22
б.нагр
0,35 1,935.
б. нагр
кВ.
10 10
1, 5
2
K
10,98
:()U
.
Т
То же, по
XX
U
ср
E
нагр (б)
нагр (б) нагр (н)
Е
нагр
U
ср.Н
S
нагр. ном
39
8,5
0,81
;
10,5
S
б
10
0,35 2,333.
1, 5
Для установившегося режима из таблицы с учетом (1.19) и (1.20)
определяем
Z и
нагр
Х , так как ЭДС
нагр
Е = 0.
нагр
В именованных единицах
2
нагр
10
(0,8 0,6) 53, 3 40 66,6(6)
1, 5
Zjjе
j
36,9
Ом
при
cos = 0,8;
С учетом действительного
Z
нагр
⎛⎞
66,7 7320 Ом
⎜⎟
⎝⎠
При учете
2
110
10,5
K
по средненоминальным напряжениям ср()U
Т
Z
нагр
X
нагр
2
10,8 0,6.sin
K
⎛⎞
66,7 8001,0 Ом
⎜⎟
⎝⎠
2
10 115
1, 2 9596,4 Ом
1, 5 1 0, 5
Т
X
;
нагр
2
115
10,5
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
2
10 110
1, 2 88 00 Ом
1, 5 1 0, 5
В относительных единицах с учетом действительного
2
Z
нагр (б)
10 10
1,5
10,98
2
5,529
;
Х
нагр (б)
1, 2 6, 63 5
2
⎛⎞
⎜⎟
⎝⎠
;
.
2
10 10
1,5
10,98
2
.
K
Т
2
.
При учете
Z
нагр (б)
K
по срU
Т
2
10 10
1,5
10,5
6,047
2
;
40
Х
нагр (б)
2
10 10
1, 2 7, 25 6
1,5
10,5
2
.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]