Переходные процессы / Индивидуальные работы / Индивидуальная работа 14

Министерство образования Российской Федерации

КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра электроснабжения промышленных предприятий

ТОКИ НЕСИММЕТРИЧНЫХ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ В СИСТЕМЕ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ

Задание и методические указания к индивидуальной работе № 14.2 по курсу «Переходные процессы в системах электроснабжения» для студентов всех форм обучения специальности

100400 – «Электроснабжение»

Краснодар 2003

1.ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1.1.Ознакомление с правилами составления и преобразования схем замещения для расчетов несимметричных коротких замыканий (К3).

1.2.Ознакомление с методикой расчета токов несимметричных КЗ.

2.МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

2.1.Составление схем замещения для несимметричных КЗ

Для расчетов токов несимметричных КЗ на землю (однофазных и двухфазных на землю) нужно составить схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей.

Схема замещения для токов прямой последовательности составляется так же, как и для симметричного КЗ с введением в точку КЗ либо напряжения прямой последовательности, либо шунта короткого замыкания, зависящего от вида КЗ.

Схема замещения обратной последовательности состоит из тех же элементов, что и схема прямой последовательности, но в ней исключаются все ЭДС, а в точку КЗ вводится напряжение обратной последовательности.

Составление схемы замещения нулевой последовательности начинается от точки КЗ, в которую включается напряжение нулевой последовательности. При составлении учитываются схемы соединения обмоток трансформаторов и режимы работы нейтрали участков сети, т.к. схема нулевой последовательности составляется только для участков сети с заземленной нейтралью. При этом сопротивление, через которое заземлена нейтраль трансформатора, вводится в схему замещения утроенной величиной.

2.2. Определение параметров элементов схем замещения

Определение параметров схемы замещения обратной последовательности производится, исходя из того, что если магнитосвязанные цепи элемента системы электроснабжения неподвижны относительно друг друга, то сопротивления прямой и обратной последовательностей равны между собой. Но если эти цепи подвижны, то сопротивления прямой и обратной последовательностей отличаются друг от друга. Для синхронных генераторов и компенсаторов сопротивления обратной последовательности выбираются из справочных данных. Для асинхронных, синхронных двигателей и обобщенной нагрузки в приближенных расчетах сопротивление обратной последовательности принимается равным сверхпереходному сопротивлению.

В схемах замещения нулевой последовательности для трансформаторов при соединении их обмоток Y/Y- или /Y- нулевой последова-

3

тельности равно сопротивлению прямой последовательности. Для линий электропередачи сопротивление нулевой последовательности принимается равным(3 ÷ 3,5) Х1.

Определение расчетных параметров схем замещения производится с помощью тех же выражений, что и при расчете трехфазного КЗ.

2.3. Преобразование схем замещения

Окончательно сворачивая схемы замещения обратной и нулевой последовательностей относительно точек подключения соответствующих напряжений, можно получить в результате суммарные сопротивления обрат-

ной Х2Σ и нулевой Х0Σ последовательностей .

Если в рассматриваемой исходной схеме только однохарактерные источники питания, то схему замещения прямой последовательности можно свернуть, эквивалентируя источники питания. При этом получим сум-

марное сопротивление прямой последовательности Х1Σ и эквивалентную

ЭДС Е′Σ′.

Однако, если исходная схема содержит разнохарактерные источники питания, то после преобразования схема замещения прямой последовательности будет иметь вид нескольких ветвей с ЭДС и сопротивлением, работающих параллельно на точку КЗ. В этом случае в точку КЗ следует

включить шунт короткого замыкания Х(n ), равный

Х(2) = X2Σ ;

Х(1) = X2Σ + X0Σ;

Это сопротивление является общим для этих параллельных ветвей источников, поэтому его следует разнести по отдельным ветвям, используя метод коэффициентов распределения.

2.4. Расчет токов КЗ

Для определения тока прямой последовательности отдельной эквивалентной генерирующей ветви схемы замещения используется выражение

где I′k′(1n ) - сверхпроводный ток прямой последовательности n-го вида КЗ генерирующей ветви, отн.ед.;

4

E′Σ′в - эквивалентная сверхпроводная ЭДС генерирующей ветви, отн.ед.;

XΣв - эквивалентное расчетное индуктивное сопротивление генери-

рующей ветви, отн.ед.

На основе токов прямой последовательности определяются действительные токи несимметричного КЗ:

Ударный ток КЗ iy и наибольшее действующее значение полного тока КЗ Iy определяются по тем же выражениям, что и для трехфазного

КЗ.

Результирующий ток КЗ определяется как сумма токов отдельных генерирующих ветвей. Последующее нахождение тока КЗ в именованных единицах на основании его значения в относительных единицах производится по тем же выражениям, что и для трехфазного КЗ.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1.Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. – М.: Энергия, 1970. – 520 с.

2.Неклепаев Б.Н., Крюков И.П. Электрическая часть электростанций

иподстанций: Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 680 с.

5

З А Д А Н И Е на индивидуальную работу № 14.2

Для приведенной на рисунке схемы определить в точке короткого замыкания сверхпереходный, ударные токи, а также наибольшее действующее значение полного тока короткого замыкания.

Точка короткого замыкания выбирается по вариантам из таблицы.

Варианты точек и видов короткого замыкания

Состояние выключателей схемы принять таким же, как и в индивидуальном задании № 14.1.

Исходные данные для расчета использовать из индивидуального задания № 14.1. Дополнительно к ним учесть:

для генераторов – Х2 = 0,234; Хо = 0,097;

для линий электропередач – Хо = 3,5 Х1.

6

Исходная структурная схема электроснабжения

Т3 Т4 Р1 Р2

7