&_ИДО_СТУДЕНТАМ_(Эл. энерг. СиС)_2013г.) / &_Зад. КР+УП_(Эл. маг._ПП)_НОВОЕ_[2013]
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
cosφном |
2 |
|
2 |
Uном – сверхпереходная ЭДС |
||
|
|
|
+ sinφном xd |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на ступени напряжения СГ, кВ;
U 2 xГ(осн.) xd Sном
ном
Uср (осн.) 2 |
|||
|
|
|
– сверхпереходное сопротивление, |
|
|
||
|
U |
|
|
|
|
ср (г) |
|
приведенное к основной ступени напряжения (Uср(осн.) ), Ом;
|
|
|
|
|
|
|
Uном Uср (осн.) |
|
|
|
|
cosφном |
2 |
|
2 |
|
|||
E |
|
|
|
|
|
– сверхпереходная |
|||
|
|
+ sinφном xd |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Uср (г) |
|
ЭДС, приведенная к основной ступени напряжения (Uср (осн.) ), кВ;
IГ(осн.) Iном |
Uср (г) |
– номинальный ток генератора, приведенный |
|
Uср (осн.) |
|||
|
|
к основной ступени напряжения (Uср (осн.) ), кА,
где U ср(г) – среднее номинальное напряжение ступени СГ, кВ;
U ср(осн. ) – среднее номинальное напряжение основной ступени, к которой осуществляется приведение параметров, кВ.
2. Расчетные параметры в относительных базисных единицах
Sном Pном / cos φном – полная номинальная мощность, МВА;
x |
x |
S б |
– сверхпереходное сопротивление СГ в относительных |
|
|||
*Г(б) |
d |
Sном |
|
базисных единицах; |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uном |
|
|
|
|
cosφном |
2 |
|
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
– сверхпереходная ЭДС |
|||||||
E*(б) |
|
+ sinφном xd |
|
Uср(г) |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в относительных базисных единицах; |
|
|
|
|
|
|||||||||
I |
*(б) |
|
Iном |
– номинальный ток генератора в относительных базисных |
||||||||||
|
|
|
||||||||||||
|
|
Iб |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
единицах, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
где S б – |
|
базисная мощность, МВА; |
|
|
|
|
|
|||||||
Iб Sб |
|
|
|
|||||||||||
|
3 Uср(г) – базисная ток на генераторной ступени кА; |
|||||||||||||
Uб Uср(г) – базисное, т.е. среднее номинальное напряжение ступени СГ, кВ.
11
Таблица 2.3
3. Параметры синхронного (СД) и асинхронного (АД)
двигателей
Pном – номинальная активная мощность, МВт; U ном – номинальное напряжение, кВ;
I ном – номинальный ток, кА;
cos φном – номинальный коэффициент мощности, от. ед.;
I*пск – кратность пускового тока, от. ед.
1.Расчетные параметры в именованных единицах
Sном Pном / cos φном – полная номинальная мощность, МВА;
x |
1 / I |
– сверхпереходное сопротивление в от. номинальных ед.; |
|||||
*ном |
|
*пск |
|
|
|
|
|
x |
1 |
|
Uном2 |
x |
Uном2 |
– сверхпереходное сопротивление, при- |
|
|
|
|
|||||
СД |
I*пск Sном |
*ном |
Sном |
|
|||
веденное к ступени напряжения СД (АД, Ом; |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
E |
|
cosφном |
2 |
|
|
2 |
Uном – сверхпереходная ЭДС |
||
|
|
|
+ sinφном x*ном |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
на ступени напряжения СД (АД), кВ; |
|
|
(знак «+» соответствует СД |
||||||
врежиме перевозбуждения; знак «-» соответствует АД, а также СД
врежиме недовозбуждения);
|
|
1 |
|
Uном2 |
Uср (осн.) 2 |
||||
|
|
|
|
|
|
– сверхпереходное сопротивление, |
|||
xСД (осн.) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
I |
*пск |
|
S |
ном |
|
U |
|
|
|
|
|
|
|
|
ср (ДВ) |
|||
приведенное к основной ступени напряжения (U ср(осн.) ), Ом;
|
|
|
|
|
|
|
Uном Uср (осн.) |
|
|
|
|
cosφном |
2 |
|
2 |
|
|||
E |
|
|
|
|
|
– сверхпереход- |
|||
|
|
+ sinφном x*ном |
|
Uср (ДВ) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ная ЭДС, приведенная к основной ступени напряжения (Uср (осн.) ), кВ;
IСД (осн.) Iном |
Uср (ДВ) |
– номинальный ток СД (АД), приведенный |
|
Uср (осн.) |
|||
|
|
к основной ступени напряжения (Uср (осн.) ), кА,
где Uср (ДВ) – среднее номинальное напряжение ступени СД (АД), кВ; Uср (осн.) – среднее номинальное напряжение основной ступени, к которой осуществляется приведение параметров, кВ.
12
2. Расчетные параметры в относительных базисных единицах
Sном Pном / cos φном – полная номинальная мощность, МВА; |
||
x |
1 / I |
– сверхпереходное сопротивление в от. номинальных ед.; |
*ном |
*пск |
|
x |
|
1 S б |
x |
S б |
– сверхпереходное сопротивление СД |
||
|
|
|
|
||||
*СД (б) |
|
I*пск Sном |
*ном |
Sном |
|
||
(АД), |
в относительных базисных единицах; |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Uном |
|
|
|
cosφном |
2 |
|
2 |
|
|
|||
E*(б) |
|
|
|
|
|
– |
сверхпереходная |
||
|
+ sinφном x*ном |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Uср (ДВ) |
|
|
|
ЭДС в относительных базисных единицах;
I |
*(б) |
|
Iном |
– номинальный ток синхронного двигателя (АД) в относи- |
|||
|
|
|
|||||
|
|
|
Iб |
||||
|
|
|
|
||||
тельных базисных единицах, |
|||||||
где S б – |
базисная мощность, МВА; |
||||||
Iб Sб |
|
|
|
||||
|
3 Uб – базисный ток на ступени СД (АД), кА; |
||||||
Uб Uср (ДВ) – базисное, т.е. среднее номинальное напряжение ступени СД |
|||||||
(АД), |
кВ. |
||||||
Таблица 2.4
4. Параметры двухобмоточного трансформатора
Sном – номинальная мощность, МВА;
U В Н / U Н Н – соответственно номинальное напряжение обмоток высокого и низкого напряжения трансформатора, кВ;
uk – напряжение короткого замыкания, %;
Pk – потери короткого замыкания, МВт
1.Расчетные параметры в именованных единицах
x |
Z |
|
|
uk Uср2 |
(осн.) |
–реактивное сопротивление трансформа- |
Т (осн.) |
|
|
||||
Т (осн.) |
|
|
100 Sном |
|
||
|
|
|
|
|
||
тора приближенно приравненное к полному сопроотвлению, приведенное к основной ступени (Uср(осн.) ), Ом;
(для трансформаторов с UВН 110 кВ и выше активное сопротивление по сравнению с реактивным мало, поэтому им можно пренебречь. Тогда реактивное сопротивление приравнивают к полному, т.е. xТ Z Т ),
где Uср(осн.) – среднее номинальное напряжение основной ступени, к кото-
13
рой осуществляется приведение параметров, кВ.
2. Расчетные параметры в относительных базисных единицах
x* Т (б ) Z* Т (б ) |
uk S б |
– полное (реактивное) сопротивление транс |
|
100 Sном |
|||
|
|
форматора в относительных базисных единицах.
Таблица 2.5
5. Параметры трехобмоточных трансформаторов или автотрансформаторы
Sном – номинальная мощность, МВА;
UВН / UСН / UНН |
– соответственно номинальные напряжения |
обмоток высокого, среднего и низкого напряжения |
|
трансформатора, |
кВ; |
UK (В-С) , UK (В-Н) , UK (С-Н) – соответственно напряжения коротко-
го замыкания между обмотками: (В–С) – высокого и среднего, (В–Н) – высокого и низкого, (С–Н) – среднего и низкого напряжения трансформатора, %
1. Расчетные параметры в именованных единицах
U |
|
|
U |
U |
|
|
|
U |
|
– напряжение короткого замыкания |
K (В) |
0,5 |
|
K (В-Н) |
|
|
|||||
|
|
K (В-С) |
|
|
K (С-Н) |
|||||
обмотки высокого напряжения, %; |
|
|||||||||
U |
|
|
U |
U |
|
|
|
U |
|
– напряжение короткого замыкания |
K (С) |
0,5 |
|
K (С-Н) |
|
|
|||||
|
|
K (В-С) |
|
|
K (В-Н) |
|||||
обмотки среднего напряжения, %; |
|
|||||||||
U |
|
|
U |
U |
|
|
|
U |
|
– напряжение короткого замыкания |
K (Н) |
0,5 |
|
K (С-Н) |
|
|
|||||
|
|
K (В-Н) |
|
|
K (В-С) |
|||||
обмотки низкого напряжения, %; |
|
|
||||||||
xВ(осн.) |
UK (В) Uср2 (осн.) |
– реактивное сопротивление обмотки высокого |
||||||||
100 Sном |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
напряжения, приведенное к основной ступени (Uср(осн.) ), Ом; |
||||||||||
xС(осн.) |
UK (С) Uср2 |
(осн.) |
– реактивное сопротивление обмотки среднего |
|||||||
100 Sном |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
напряжения, приведенное к основной ступени (Uср(осн.) ), Ом;
14
U U 2
xН(осн.) K (Н) ср(осн.) – реактивное сопротивление обмотки низкого
100 Sном
напряжения, приведенное к основной ступени (Uср(осн.) ), Ом,
где Uср(осн.) – среднее номинальное напряжение основной ступени, к которой осуществляется приведение параметров, кВ.
2. Расчетные параметры в относительных базисных единицах
Примечание: расчет напряжений короткого замыкания обмоток UK (В) , UK (С) , UK (Н) приведен выше в п.1.
x |
|
|
UK (В) |
S б |
– реактивное сопротивление обмотки высокого напря- |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
*В(б) |
|
100 Sном |
|
|||||
|
|
|
||||||
жения в относительных базисных единицах; |
||||||||
x |
|
UK (С) |
Sб |
|
– реактивное сопротивление обмотки среднего напряже- |
|||
|
|
|
||||||
*С(б) |
|
100 Sном |
|
|||||
|
|
|
||||||
ния в относительных базисных единицах; |
||||||||
x |
|
UK (Н) |
Sб |
– реактивное сопротивление обмотки низкого напряже- |
||||
|
|
|||||||
*Н(б) |
|
|
100 Sном |
|
||||
|
|
|
|
|||||
ния в относительных базисных единицах, где S б – базисная мощность, МВА.
Таблица 2.6
6. Параметры трансформатора с расщепленной обмоткой
Sном – номинальная мощность, МВА;
UВН – номинальное напряжение обмотки высокого напряжения трансформатора, кВ;
UНН1 UНН 2 – номинальное напряжение расщепленных обмо-
ток (обмоток низкого напряжения) трансформатора, кВ;
UK (В-Н) – напряжение короткого замыкания между обмоткой
высокого напряжения и объединенными обмотками низкого напряжения трансформатора, %
15
1. Расчетные параметры в именованных единицах
xВ (осн.) |
U K ( В -Н ) |
|
|
K p U с2р(осн.) |
|
|
|||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
|
– реактивное сопротивление обмотки |
|||||||
100 |
4 |
Sном |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
высокого напряжения, приведенное к основной ступени (Uср(осн.) ), Ом; |
|||||||||||||||
x |
x |
|
UK (В-Н) |
Kp |
Uср2 (осн.) |
– реактивное сопротивление рас- |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Н1(осн.) |
|
Н2(осн.) |
|
|
100 |
|
|
2 |
|
Sном |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
щепленных обмоток, приведенные к основной ступени (Uср(осн.) ), Ом, где Kp 3,5 – коэффициент расщепления;
Uср(осн.) – среднее номинальное напряжение основной ступени, к которой осуществляется приведение параметров, кВ.
2. Расчетные параметры в относительных базисных единицах
x*В(б) |
UK (В-Н) |
|
Kp |
Sб |
|
||
|
1 |
|
|
|
– реактивное сопротивление обмотки высоко- |
||
|
|
|
|||||
|
100 |
|
|
4 Sном |
|
||
го напряжения в относительных базисных единицах; |
|||||||
x*Н1(б) x*Н2(б) |
UK (В-Н) % Kp |
|
Sб |
– реактивное сопротивление расщеп- |
||
100 |
|
2 |
|
Sном |
||
|
|
|
||||
ленных обмоток в относительных базисных единицах, где Kp 3,5 – коэффициент расщепления;
S б – базисная мощность, МВА.
Таблица 2.7
7. Параметры токоограничивающего реактора
Sном – номинальная мощность, МВА;
U ном – номинальное напряжение реактора, кВ; I ном – номинальный ток, кА;
xр – реактивное сопротивление реактора, Ом (иногда в справочнике приводят xр в %)
1. Расчетные параметры в именованных единицах
16
|
|
x % U |
ном |
|
x % U 2 |
||||||||
x |
|
р |
|
|
|
|
|
р |
ном |
– реактивное сопротивление, приведенное к |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
р |
100 |
3 Iном |
|
100 Sном |
|||||||||
|
|
||||||||||||
ступени напряжения реактора (U ном ), Ом; |
|||||||||||||
|
|
|
x |
Uср (осн.) |
2 |
||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
– реактивное сопротивление, приведенное к ос- |
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
р (осн.) |
|
|
р U |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ср (р) |
|
||||
новной ступени (Uср(осн.) ), Ом;
где Uср (р) – среднее номинальное напряжение ступени реактора, кВ;
Uср(осн.) – среднее номинальное напряжение основной ступени, к которой осуществляется приведение параметров, кВ.
2. Расчетные параметры в относительных базисных единицах
x |
|
xр % Iб |
|
xр % Sб |
– реактивное сопротивление (для x |
реакто- |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||
*р(б) |
100 Iном |
|
100 Sном |
|
|
р |
||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
ра, заданного в %), в относительных базисных единицах; |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
x |
|
xр |
3Iб |
|
xр Sб |
– реактивное сопротивление (для x |
реактора, за- |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
*р(б) |
|
|
|
Uб |
|
|
Uб2 |
|
р |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
данного в Ом), в относительных базисных единицах, |
|
|
||||||||||||
где I б Sб |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
3 U б |
– базисный ток на ступени реактора, (кА); |
|
|
||||||||||
U б U ср(р) – базисное, т.е. среднее номинальное напряжение ступени ре- |
||||||||||||||
актора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Таблица 2.8 |
|
|
|
|
|
|
8. |
|
|
|
|
Параметры воздушной (ВЛ) и кабельной (КЛ) линии |
|
|
|
|
|
rл( 0 ) , xл( 0 ) – погонные активное и индуктивное |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сопротивления прямой последовательности одной цепи |
|
|
|
|
|
линии, Ом/км; |
|
|
|
|
|
L – протяженность ВЛ или КЛ линии, км; |
|
|
|
|
|
n – число параллельных линий; |
|
|
|
|
|
Uном – номинальное напряжение линии, кВ |
17
1. Расчетные параметры в именованных единицах
r |
r |
|
|
L |
, |
x |
|
x |
|
|
L |
– эквивалентное активное и индуктивное |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
л |
л(0) |
n |
|
|
|
л |
|
|
л(0) |
|
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
сопротивления n параллельных линий на ступени Uном , (Ом); |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
r |
Uср (осн.) 2 |
|
x |
Uср (осн.) 2 |
|||||||||||||||||||
r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
x |
|
|
|
;– активное и индук- |
||||||||
|
|
|
|
U |
|
|
|
|
U |
|
||||||||||||||||
л(осн.) |
|
л |
|
|
|
|
|
|
л(осн.) |
|
|
л |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср (л) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ср (л) |
|
|||||
тивное сопротивления, приведенные к основной ступени (Uср(осн.) ), Ом; |
||||||||||||||||||||||||||
где U ср(л) |
– среднее номинальное напряжение ступени ВЛ (КЛ), кВ; |
|||||||||||||||||||||||||
Uср(осн.) – среднее номинальное напряжение основной ступени, к которой |
||||||||||||||||||||||||||
осуществляется приведение параметров, кВ. |
|
|
||||||||||||||||||||||||
2. Расчетные параметры в относительных базисных единицах |
||||||||||||||||||||||||||
r |
|
r |
|
|
|
L |
|
Sб |
, |
x |
x |
L |
|
Sб |
|
; – активное и реактивное сопро- |
||||||||||
|
|
|
|
n U 2 |
n U 2 |
|||||||||||||||||||||
*л(б) |
|
|
л ( 0 ) |
|
|
*л(б) |
л(0) |
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
тивления ВЛ (КЛ) |
в относительных базисных единицах, |
|||||||||||||||||||||||||
где U б U ср(л) – базисное, т.е. среднее номинальное напряжение ступени
ВЛ (КЛ).
2.4 ПРИМЕР № 1
Для принципиальной схемы электроэнергетической системы, представленной на рис. 2.1, рассчитать параметры схемы замещения в именованных и относительных единицах.
Римскими цифрами на схеме пронумерованы ступени напряжения (ступени трансформации); под номером ступени указаны средние номинальные напряжения 10,5; 115; 230 кВ. Исходные данные для силового оборудования позаимствованы из табл. П2.1–П2.12 и представлены в табл. 2.9–2.14.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.9 |
|
|
|
Параметры турбогенераторов Г1, |
Г2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Турбогенераторы Г1, Г2 – 10,5 кВ; |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип |
Sном , |
|
Pном , |
U ном |
|
xd , |
|
I ном , |
cosφном |
|
|
xd , |
|
||||||
|
МВА |
|
МВт |
кВ |
о.е. |
о.е. |
|
кА |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ТВ–60 |
70,6 |
|
60 |
10,5 |
0,153 |
1,8 |
|
3,89 |
0,85 |
18
С2 |
|
IV |
|
|
|
|
230 кВ |
|
|
Хр |
|
АТ2 |
ЛР |
СД1 |
|
|
|
|
|
|
|
"n" |
B1 |
III |
|
|
|
||
|
|
|
10,5 кВ |
|
|
|
|
|
|
Л1 |
|
K (1,1) |
|
|
L' |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
II |
B2 |
L(2) |
|
|
|
|
|
|
|
115 кВ |
L |
|
|
|
|
|
lK = 0,4 |
|
|
Л2 |
|
"а" |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
"b" |
|
|
|
|
ТР1 |
|
|
K (3) |
|
|
I |
|
|
"е" |
10,5 кВ |
|
|
|
|
|
|
|
Г1 |
|
Г2 |
|
|
|
ЭСТ 1 |
|
|
|
Рис. 2.1. Принципиальная схемы ЭЭС к примеру № 1
19
Таблица 2.10
Параметры синхронного двигателя СД 1
Синхронный двигатель СД 1 – 10 кВ; Режим до возникновения переходного процесса – «перевозбуждение»
Тип |
Sном , |
Pном , |
U ном |
I пуск , |
I ном , |
cosφном |
МВА |
МВт |
кВ |
о.е. |
кА |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
СДН-18-84-10 |
20,7 |
18 |
10 |
8,5 |
1,19 |
0,87 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 2.11
Параметры энергосистемы С2
Система C2
Реактивности системы: x1С x2С ,
x0С 2 x1С
Ec , кВ Sкз(3) , МВА
240 9000
Таблица 2.12
Параметры воздушных ЛЭП Л1, Л2
ЛЭП-110 кВ (АС-120); x1 = 0,425 Ом/км
1.Взаимная реактивность нулевой последовательности между цепями x0I-II = 2x1 ;
2.ЛЭП имеют грозозащитный
трос
Л1 |
50, км |
Л2 |
75, км |
|
|
Таблица 2.13
Параметры автотрансформатора АТ2
Автотрансформатор АТ2 – 230/121/11 кВ;
в нейтрали 230 кВ автотрансформатора АТ2 установлен реактор сопротивление которого составляет x р=7,0 Ом
Тип |
Sном , |
Uном , кВ |
UK , % |
||||
|
МВА |
ВН |
СН |
НН |
В-С |
В-Н |
С-Н |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
АТДЦТН-160000/230 |
160 |
230 |
121 |
11 |
10 |
30 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
20