&_ИДО_СТУДЕНТАМ_(Эл. энерг. СиС)_2013г.) / &_Зад. КР+УП_(Эл. маг._ПП)_НОВОЕ_[2013]

симметричные составляющие напряжения U L a1, U L a 2, U L 0, для узлов: «Г 8» , « » , «L» , «L » ; по полученным результатам постро-

ить эпюры симметричных составляющих напряжений; для наглядности результата напряжения указанных узлов представить в именованных единицах, приведенных к ступени 230 кВ;

U (L) A , U (L)B , U(L)C – фазные напряжения на клемме «L» вы-

ключателя «В3»;

U (L ) A – фазное напряжение отключенной фазы A на клемме

«L » ;

К моменту отключения фазы A выключателя фаза эквивалентного

Задание № 20

Для электрической системы, представленной на схеме 20, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1.Режим K 3 – трехфазного КЗ

Взаданной точке K 3 схемы для t 0 рассчитать:

In 0 – действующие значения периодической слагаемой тока ко-

роткого замыкания;

iy , S K – ударный ток и мощность КЗ;

U ост – остаточное напряжение на шинах генератора Г10 (узел

);

In t – действующие значения периодической слагаемой тока ге-

нератора Г10 для t 0,4 с;

I n(2)0 – действующие значения тока двухфазного короткого за-

мыкания.

2. Режим K n – несимметричного КЗ

В заданной точке K 1,1 , место которой определено параметром lK 1,0 на Л3, рассчитать:

I K – действующее значение периодической слагаемой тока КЗ

поврежденных фаз;

U Ka1, U Ka 2, U K 0 и U KA – симметричные составляющие

напряжения и остаточное напряжение неповрежденной фазы;построить векторные диаграммы IK и U K ;

91

3. Режим L n – продольной несимметрии

Для режима ( L(2) ), соответствующего отключению ранее поврежденных фаз, рассчитать:

I L A – ток неповрежденной фазы A на участке l K ;

U L A – падение напряжения в месте разрыва фазы A ;

I L A – ток фазы A не поврежденной цепи Л3.

К моменту отключения поврежденных фаз угол расхождения векторов ЭДС двух эквивалентных источников схемы, расположенных по

обе стороны места разрыва, составляет δ=45o .

Задание № 21

Для электрической системы, представленной на схеме 21, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ

In 0 – действующие значения периодической слагаемой тока ко-

роткого замыкания;

iy , S K – ударный ток и мощность КЗ;

In – действующие значения периодической слагаемой тока,

посылаемого генератором Г13 в установившемся режиме КЗ учитывая, что для него I* fпр E*пр 3,2 ;

U ост( ) – остаточное напряжение на шинах генератора Г13 (узел ) в установившемся режиме КЗ.

2. Режим K n – несимметричного КЗ (для несимметрии K n и

L n учесть взаимную реактивность нулевой последовательности между цепями Л1).

В заданной точке K 1 , место которой определено параметром lK 1,0 на Л1, рассчитать:

I K – действующее значение периодической слагаемой тока КЗ

поврежденных фаз;

U Ka1, U Ka 2, U K 0 и U KВ , U KС – симметричные составляю-

щие напряжения и остаточные напряжения неповрежденных фаз;построить векторные диаграммы IK и IK ;

92

симметричные составляющие напряжения U Ka1, U Ka 2, U K 0

для узлов: «K 1 », « » , «Г13» ; по полученным результатам построить

эпюры симметричных составляющих напряжений; для наглядности результата напряжения указанных узлов представить либо в именованных единицах, приведенных к ступени 230 кВ, либо в относительных единицах;

Для режима ( L(1) ), соответствующего отключению по месту КЗ ранее поврежденной фазы, рассчитать:

I L B – ток неповрежденной фазы B в цепи генератора Г13;

U L A – падение напряжения в месте разрыва фазы A ;

I L A – ток фазы A не поврежденной цепи Л1;

U (L) A , U (L ) A – фазные напряжения на стороне «L» и «L » ме-

ста разрыва фазы A .

К моменту разрыва поврежденной фазы вектор ЭДС генератора

ников схемы (Г12, С3, Г14, С1), расположенных по другую сторону ме-

Рассчитать ток в цепи генератора Г13 после успешного автоматического повторного включения ранее отключенной фазы A .

Задание № 22

Для электрической системы, представленной на схеме 22, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ

В заданной точке K 3 для t 0 рассчитать:

In 0 – действующие значения периодической слагаемой тока ко-

роткого замыкания;

iy , S K – ударный ток и мощность КЗ;

действующие значения периодической слагаемой тока генератора Г8, посылаемого в место КЗ для трех моментов времени (результаты представить на ступени генераторного напряжения 15,75 кВ):

а) iy , S K – для t 0; б) In t – для t 0,3с.;

93

в) In – для t (ток становившегося режима КЗ), принимая

I* fпр E*пр 3,4 ;

U ост(0) , U ост( ) – остаточное напряжение на шинах генератора

Г7 (узел ) в режиме КЗ для t 0 и t ;

I n(2)0 – действующие значения тока двухфазного короткого за-

мыкания.

2. Режим K n – несимметричного КЗ (для несимметрии K n и

L n сопротивление реактора в нейтралях трансформаторов ТР3 и ТР4 составляет x р=20 Ом).

В заданной точке K 1,1 , место которой определено параметром

lK 0,4 на одной из цепей Л1, рассчитать:

I K – действующее значение периодической слагаемой тока КЗ;

U Ka1, U Ka 2, U K 0 и U KA – симметричные составляющие

напряжения и остаточное напряжение неповрежденной фазы;построить векторные диаграммы IK и U K ;

I N – ток в нейтрали ТР4, приведенный к напряжению 230 кВ.

3. Режим L n – продольной несимметрии

Осуществляется включение генераторов ЭСТ1 на параллельную работу с «системой» выключателем В3 в двух разных условиях.

Вариант 1. Включение производится одновременно тремя фазами выключателя; при этом угол рассогласования вектора эквивалентной

Для этих условий требуется рассчитать:

I ( В 3 ) – ток в цепи выключателя;

отношение токов I(В 3) / IΣ ном (Г5-8) для момента синхрониза-

ции.

Вариант 2. Включение производится одновременно двумя фазами выключателя. Требуется определить угол ( δ 2 ) расхождения эквива-

лентного вектора ЭДС генераторов станции ЭСТ1 ( E ) и вектора

( Г 5 -8 )

ЭДС «системы» ( E(С3) ) для обеспечения условия: ток включившихся фаз I L B ( I L C ) остался тем же, что и при трехфазной синхронизации, т.е.

ILB = I(В 3) .

94

Задание № 23

Для электрической системы, представленной на схеме 23, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов. (Примечание: параметры трансформатора ТР2 и синхронного двигателя СД3 для вариантов №3,4,5 заменить на вариант №6 и варианта №9 – на №

8).

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ

В заданной точке K 3 схемы, рассчитать:

In 0 – действующие значения периодической слагаемой тока ко-

роткого замыкания при t 0;

iy , S K – ударный ток и мощность КЗ при t 0;

действующие значения периодической слагаемой тока генератора Г3, посылаемого в место КЗ для трех моментов времени (результаты представить на ступени генераторного напряжения 6,3 кВ):

а) In 0 – для t 0;

б) In t – для t 0,3с.;

в) In – t , принимая I* fпр E*пр 3,0 ;

U ост( ) – остаточное напряжение на шинах генератора Г3 (узел

) в установившемся режиме КЗ.

2. Режим K n – несимметричного КЗ (для несимметрии K n и

L n учесть наличие реакторов в нейтралях 230 кВ автотрансформаторов АТ3 и АТ4, сопротивление которых составляет x р=7,0 Ом и вза-

имную реактивность нулевой последовательности между цепями Л2).

В точке K 1,1 , место которой определено параметром lK 0,8 на Л2 (выключатель «В1» включен), рассчитать:

I K – действующее значение периодической слагаемой тока КЗ

поврежденных фаз;

U Ka1, U Ka 2, U K 0 и U KA – симметричные составляющие

напряжения и остаточное напряжение в месте короткого замыкания;построить векторные диаграммы IK и U K ;

I N (реакт.) – ток в реакторе, установленного в нейтрали АТ3,

приведенный к U 230 кВ.

3. Режим L n – продольной несимметрии

В условиях нормального режима схемы в выключателе «В1» происходит разрыв фазы A . Для этих условий рассчитать:

95

I L B ( I L C )– ток неповрежденных фаз в цепи выключателя;

U (L) A , U (L)B , U(L)C – фазные напряжения в узле «L» выключа-

теля;

U (L ) A – напряжение отключенной фазы A в узле «L » ;

построить эпюры симметричных составляющих напряжений U L a1, U L a 2, U L 0, на участке, который включает узлы: «С2», «a» , «L» ,

«L » , «b» ; для наглядности результата напряжения указанных узлов представить либо в именованных единицах, приведенных к ступени 115 кВ, либо в относительных единицах.

К моменту разрыва фазы A выключателя вектор ЭДС системы ( E(С 2) ) опережал эквивалентный вектора ЭДС генерирующих элемен-

Задание № 24

Для электрической системы, представленной на схеме 24, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ

В заданной точке K 3 для разных условий рассматриваются два независимых трехфазных замыканий K1 3 и K 2 3 .

Для режима K1 3 (выключатель «В2» отключен, «В1», «В3» – включены) при t 0 рассчитать:

InK1 – действующие значения периодической слагаемой тока

короткого замыкания;

iy , S K1– ударный ток и мощность КЗ.

Для режима K 2 3 (выключатель «В3» отключен, «В1», «В2» – включены) при t 0:

определить реактивность секционного реактора x р (Ом и %) из условия, что ток КЗ в рассматриваемом режиме InK 2 должен составлять InK 2 0,8InK1; при определении x р в % принять: мощность реак-

96

In t – действующие значения периодической слагаемой тока ге-

жения автотрансформаторов АТ1, АТ7), рассчитать:

I K – действующее значение периодической слагаемой тока КЗ

поврежденной фазы;

U Ka1, U Ka 2, U K 0 и U KВ , U KС – симметричные составляю-

щие напряжения и остаточные напряжения неповрежденных фаз;

лов: «K 1 », «a» , « » , «Г15» ; по полученным результатам построить

эпюры симметричных составляющих напряжений; для наглядности результата напряжения указанных узлов представить в именованных единицах, приведенных к ступени КЗ (115 кВ).

I N – ток в нейтрали АТ1, приведенный к U 230 кВ.

I L B – ток фазы B неповрежденной цепи Л2 (участок l );

U L A – падение напряжения в месте разрыва фазы A ;

U (L) A , U (L)B , U(L)C – фазные напряжения на клемме «L» вы-

ключателя «В»;

U (L ) A – фазное напряжение отключенной фазы A на клемме

«L » .

97

Задание № 25

Для электрической системы, представленной на схеме 25, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ

В заданной точке K 3 схемы (выключатели «В1», «В2» включены), рассчитать:

In 0 – действующие значения периодической слагаемой тока ко-

роткого замыкания при t 0;

iy , S K – ударный ток и мощность КЗ при t 0;

действующие значения периодической слагаемой результирующего тока генераторов Г7, Г8 , посылаемого в место КЗ для трех моментов времени (результаты представить на напряжении ступени КЗ 230 кВ):

I* fпр E*пр 3,8;

U ост( ) – остаточное напряжение на шинах генераторов Г7

L n учесть наличие реактора в нейтрали 230 кВ трансформатора Т9, сопротивление которого составляет x р=20 Ом и взаимную реактив-

ность нулевой последовательности между цепями Л1).

В точке K 1 , место которой определено параметром lK 1,0 на

одной из цепей Л1, рассчитать (секционный выключатель «В1» отключен, «В2» – включен):

I K – действующее значение периодической слагаемой тока КЗ

поврежденной фазы;

U Ka1, U Ka 2, U K 0 и U KВ , U KС – симметричные составляю-

щие напряжения и остаточные напряжения неповрежденных фаз;

веденный к U 230 кВ.

3. Режим L n – продольной несимметрии

Выключателем «В2» осуществляется отключение только повре-

98

жденной фазы A и одновременно включается секционный выключа-

тель «В1». Для образовавшегося неполнофазного режима L(1) на Л1 рассчитать:

I L B , ( I L C ) – модуль тока неповрежденных фазах в цепи выклю-

чателя;

симметричные составляющие напряжения U L a1, U L a 2, U L 0,

для узлов: «Г16», « a », « L », « L », « b »; по полученным результатам построить эпюры симметричных составляющих напряжений; для наглядности результата напряжения указанных узлов представить либо в именованных единицах, приведенных к ступени 230 кВ, либо в относительных единицах;

U (L) A , U (L)B , U(L)C – фазные напряжения на клемме «L» вы-

Рассчитать ток в ранее поврежденной цепи воздушной линии Л1 после успешного автоматического повторного включения выключателем «В2» ранее отключенной фазы A .

99

П1.2. ВАРИАНТЫ СХЕМ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

Задание на курсовую работу и соответствующая ей схема имеют один и тот же номер; на каждой ступени трансформации схемы при-

ведено её среднее номинальное напряжение.

В2

Г10

АТ2

СД2

ЭСТ 2 10,5 кВ

Хр

ТР1

K(3)

"b"

15,75

(10,5) кВ

Г1 Г2 ЭСТ 1

СХЕМА 1

100