
- •Тверской государственный технический университет
- •1. Общие сведения о переходных процессах
- •1.1. Основные понятия и определения
- •Продолжение таблицы 1.1
- •1.2. Схемы замещения
- •1.2.1. Точное и приближенное приведение параметров элементов
- •1.2.2. Использование относительных единиц
- •1.2.3. Типовые формулы для приведения параметров элементов
- •2. Электромагнитные переходные процессы в простейших 3-фазных цепях
- •2.1. Переходные процессы в неразветвленных цепях
- •2.1.1. Ударный ток короткого замыкания
- •2.1.2. Действующее значение тока кз и его составляющих
- •3. Электромагнитные переходные процессы в электрических машинах
- •3.1. Общие уравнения электромагнитного переходного процесса
- •3.1.1. Уравнения переходного процесса и их особенности
- •3.1.2. Операторные реактивности синхронной машины
- •3.2. Внезапное короткое замыкание синхронной машины
- •3.3. Особенности переходных процессов в электродвигателях.
- •4.1. Короткое замыкание на зажимах синхронных генераторов
- •4.2. Короткое замыкание на зажимах синхронного генератора
- •4.3.1.Переходные эдс и реактивности синхронной машины.
- •4.3.2. Сверхпереходные эдс и реактивности синхронной машины
- •Реактивность рассеяния эквивалентной обмотки в продольной оси ротора
- •4.4 Установившийся ток короткого замыкания
- •4.5 Ток короткого замыкания в произвольный момент времени
- •5. Практические методы расчета токов короткого замыкания
- •Требуется сравнить условия
- •5.3 Расчет токов короткого замыкания по методу типовых кривых.
- •5.3.1. Расчет тока короткого замыкания в схемах с одним генератором
- •5.3.2 Определение тока короткого замыкания в сложной
- •5.3.3. Расчет токов короткого замыкания в системах
- •6. Основные положения в исследовании несимметричных режимов
- •6.1. Применимость метода симметричных составляющих
- •Где ủа1, ủа2, ủа0, ỉ1, ỉ2, ỉ2 – симметричные составляющие напряжения и тока в месте короткого замыкания (поперечная несимметрия) или обрыва фаз (продольная несимметрия),
- •6.2.Сопротивление элементов токам прямой и обратной
- •6.3 Сопротивление элементов токам
- •6.3.1. Сопротивление нулевой последовательности трансформаторов
- •6.4. Сопротивление нулевой последовательности
- •6.5. Схемы замещения отдельных последовательностей
- •6. 6. Результирующие эдс и сопротивления
- •6.7. Трансформация токов и напряжений
- •Для трансформатора с соединением обмоток по схемеY / δ - 11
- •7. Однократная поперечная несимметрия
- •7.1. Однофазное короткое замыкание
- •7.3. Двухфазное короткое замыкание на землю
- •7.6. Комплексные схемы замещения
- •7.7. Применение практических методов к расчету переходного процесса при однократной поперечной несимметрии
- •8. Однократная продольная несимметрия
- •8.1. Разрыв одной фазы трехфазной цепи.
- •8.2. Разрыв двух фаз
- •8.3. Несимметрия от включения сопротивлений
- •8.4. Комплексные схемы замещения
- •8.5. Распределение напряжений
- •8.6. Применение метода наложения при расчете токов при
- •Библиографический список
- •Содержание
- •1 Общие сведения о переходных процессах…..…………….…….……….…..…….3
- •2 Электромагнитные переходные процессы в простейших 3-фазных цепях…………….…….……….…….….……….….…16
- •6 Основные положения в исследовании несимметричных режимов ……..64
- •8Однократная продольная несимметрия………………………….….…....100
Требуется сравнить условия
пуска двигателей для случаев,
когда:
а) оба двигателя пускаются
одновременно;
б) пускается один двигатель,
в то время, как другой работает
при номинальном напряжении с
нагрузкой
приcos
=0,8.
Рис.5.5.
К примеру 5.3: а) исходная схема,
б) схема замещения
Решение:
Примем
МВА,
кВ. Тогда базисные напряжения на других
ступенях будут:
Относительные реактивные сопротивления элементов схемы замещения
на рис. 5.5,б при этом будут:
где
номинальная мощность
МВА.
Напряжение
системы в относительных единицах
.
а) Пуск двух двигателей одновременно.
В данном случае в схеме замещения на рис. 5.5,б следует
считать
.
Результирующее сопротивление схемы:
.
Пусковой ток в каждом двигателе при базисных условиях:
или
по отношению к номинальному току
двигателя
.
Остаточное напряжение на выводах двигателя при его пуске
и соответственно момент двигателя при пуске
.
б) Пуск одного двигателя при работающем втором.
Найдем сначала ЭДС двигателя, который работал под нагрузкой. Его рабочий ток при базисных условиях составляет
,
следовательно, искомая ЭДС будет:
.
Суммарное реактивное сопротивление со стороны системы до шин 6 кВ:
.
Эквивалентное
сопротивление схемы до двигателя М-2,
пуск которого рассматривается в данном
случае (соответственно
),
составляет
,
и эквивалентная ЭДС, приложенная за этим сопротивлением
.
Пусковой
ток при базисных условиях:
и
при номинальных условиях
.
Остаточное
напряжение
.
Развиваемый двигателем момент при пуске
Как
видно, по сравнению с условиями,
рассмотренными в п. (а), в данном случае
ток больше в
раза, а пусковой момент – в
раза.
5.3 Расчет токов короткого замыкания по методу типовых кривых.
Метод типовых
кривых основан на использовании
графиков изменения во времени отношения
действующего значения периодической
составляющей тока короткого замыкания
от генераторов в произвольный момент
времени
к начальному значению этого тока
(рис. 5.6)
а) б)
Рис.5.6. Типовые кривые изменения во времени тока КЗ синхронной машины (мощностью до 800 МВт включительно) при разных удаленностях точки КЗ
Обычно под удаленностью точки короткого замыкания от синхронной ма- шины понимают приведенное к номинальной мощности и номинальному напряжению машины внешнее сопротивление, которое оказывается подклю- ченным к машине в результате короткого замыкания. Однако такая оценка удаленности применима лишь в том случае, когда расчетная схема содержит только одну или несколько синхронных машин, находящихся в одинаковых условиях по отношению к точке короткого замыкания. Более удобной и универсальной величиной, которая в полной мере характеризует удаленность точки короткого замыкания от синхронной машины и может быть определена в любой схеме и при любом числе источников питания, является отношение
,
где
– начальное значение тока КЗ генератора
(компенсатора);
–номинальный
ток синхронной машины, приведенный к
среднему номинальному напряжению
,
к той ступени напряжения, где
рассматривается КЗ
Этот ток определяется
по соотношению
,
(5.2)
где
– номинальная мощность синхронной
машины, МВА.
Если расчеты тока
КЗ проводятся в относительных единицах
при произвольно выбранных условиях, то
,
(5.3)
где
– ток синхронной машины в начальный
момент короткого замыкания, выраженный
в относительных единицах при произвольно
выбранных базисных условиях;
–базисная мощность.
За
целесообразно выбирать номинальную
мощность машины, так как в этом случае
.
Типовые кривые позволяют для интервала времени от 0 до 0,5 с найти периодическую составляющую тока КЗ с приближенным учетом влияния нагрузки сети. Кривые справедливы для турбогенераторов мощностью от 12,5 до 800 МВт, гидрогенераторов мощностью до 500 МВт и для всех крупных синхронных компенсаторов.
Типовые кривые
построены при следующих условиях:
предельное возбуждение для
турбогенераторов и синхронных
компенсаторов превышает номинальное
в 2 раза, а для гидрогенераторов– в 1,8
раза; постоянная времени нарастания
напряжения на обмотке возбуждения
синхронной машины при форсировке
возбуждения
равна нулю. Исключение составляет
кривая, соответствующая
,
при построении которой
была принята равной 0,25 с.
Из вышеизложенного способа построения типовых кривых следует простая методика их использования.