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

I пуск(с реактором) 0,5Iпуск(без реактора) ; в расчетах принять: мощ-

lK 0,6 на линии Л1, рассчитать:

I K – действующие значения периодической слагаемой тока КЗ

поврежденных фаз;

для узлов: « K 2 », « a », « b », «Г11»; по полученным результатам построить эпюры симметричных составляющих напряжений; для наглядности результата напряжения указанных узлов представить в относительных единицах.

3. Режим L n – продольной несимметрии (принять для Г10

x 0,6 x ).

0 d

В рассматриваемой схеме осуществляется включение генераторов ЭСТ1 на параллельную работу с «системой» выключателем «В2» (синхронный двигатель СД1– отключен). Считаем, что при включении одновременно замкнулись:

а) три фазы выключателя; б) две фазы выключателя. Для этих режимов:

определить начальные значения сверхпереходного тока в цепи выключателя ( I(В2) ) для условий, что к моменту включения угол рас-

системы ( E(С 2) ) составляет δ=180o ;

вычислить отношения токов I(В2) / IΣ ном (Г10,11) для рассмотренных случаев;

71

рассчитать для варианта б) падение напряжения U (L) A не замкнувшей фазы A , а так же токи фаз A ( I L A ) и B ( I L B ) в цепи генераторов Г10 и Г11.

Задание № 6

Для электрической системы, представленной на схеме 6, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ (для схемы 6 принять протяженность Л2 равную Л1).

В заданной 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 низкой стороне трансформатора ТР3 (узел );

In t – действующие значения периодической слагаемой тока ге-

нератора Г6 для t 0,4 с.

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

мыкания.

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

L n учесть взаимную реактивность нулевой последовательности между цепями Л1 и Л2 равную x0(Л1 -Л2) 1,4 x1 ).

В заданной точке K 1,1 схемы, 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;

( Г 1 2 , 1 3 , 5 , 6 )

3.1. Рассчитать:

72

I(В1) – ток нормального режима в цепи выключателя «В1»;

3.2. В цепи выключателя «В1» внезапно происходит разрыв фазы A . Для этих условий рассчитать:

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

U L A – падение напряжения фазы A на контактах выключателя

«В1»;

ченной фазы A выключателя.

Задание № 7

Для электрической системы, представленной на схеме 7, 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 В1 отключен, В2 – включен) при t 0 рассчитать:

I n K1 – действующие значения периодической слагаемой тока

короткого замыкания;

iy , S K – ударный ток и мощность КЗ;

U ост – остаточное напряжение на высокой стороне трансфор-

матора Т4 (узел U ост );

In t – действующие значения периодической слагаемой тока генератора Г12 для t 0,2 с.

Для режима K 2 3 (выключатель «В1» включен, «В2» – отклю-

чен) при t 0:

определить реактивность секционного реактора x р (Ом и %)

из условия, что ток КЗ в рассматриваемом режиме I nK 2 должен состав-

Несимметричное КЗ ( K 1,1 ) происходит на воздушной линии Л2, которая присоединена «отпайкой» в середине одной из цепей Л1 в узле

«а».

Для режима в точке K 1,1 рассчитать:

I K – действующие значения 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;

для узлов: K 1,1 , « a »,« », « b »,«Г12»; по полученным результатам построить эпюры симметричных составляющих напряжений; для наглядности результата напряжения указанных узлов представить в относительных единицах.

3.Режим L n – продольной несимметрии

Врассматриваемой схеме осуществляется включение генераторов ЭСТ1 на параллельную работу с «системой» выключателем «В3».

Режим1. Считая, что при включении одновременно замкнулись три фазы выключателя, определить угол ( δ ) расхождения эквивалент-

I(В 3) 2,5 I(Г12,13) .

Режим 2. При найденном выше угле δ при включении замкнулись только две фазы выключателя; для этих условий рассчитать:

I L B – ток включившейся фазы B выключателя «В3»;

I L A , I L B – ток фазы A и B в цепи генератора Г16.

Задание № 8

Для электрической системы, представленной на схеме 8, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ

В заданной точке K1 3 , расположенной за выключателем «В1»

для t 0, рассчитать:

In 0 – действующие значения периодической слагаемой тока короткого замыкания;

74

iy , S K – ударный ток и мощность КЗ;

определить реактивность линейного реактора x р (Ом и %) из

) при КЗ в точке K 2 3 ;

In t – действующие значения периодической слагаемой тока ге-

нератора Г5 при K 2 3 для t 0,2 с.

2.Режим K n – несимметричного КЗ

Взаданной точке K 1,1 , которая определена параметром lK 0,4

на линии Л1, рассчитать:

I K – действующие значения 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;

Г5 (узел ).

3.Режим L n – продольной несимметрии

Врассматриваемой схеме осуществляется включение генераторов ЭСТ1 на параллельную работу с «системой» выключателем «В2». Считаем, что при включении замкнулись:

а) одна фаза выключателя; б) одновременно две фазы выключателя. Для этих режимов:

определить начальные значения сверхпереходного тока в цепи выключателя ( I ) для наиболее тяжелых условий синхронизации: к

вычислить отношения токов I(В2) / IΣ ном (Г5,6) для рассмотренных случаев;

75

U L B , U L C – падение напряжения на клеммах не замкнув-

ших фаз B и C выключателя в режиме «а» и не замкнувшей фазы A выключателя в режиме «б»;

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

ключателя «В2» (режимы «а» и «б»);

U (L )B , U (L )C – фазные напряжения на клемме « L » не за-

мкнувших фаз B и C выключателя в режиме «а»;

U (L ) A – фазное напряжение клемме L не замкнувшей фазы A

выключателя в режиме «б».

Рекомендуется считать, что в момент синхронизации вектор E(С3)

Задание № 9

Для электрической системы, представленной на схеме 9, выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ

В заданной точке K 3 схемы (выключатель «В1» включен), 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 генераторов Г9, посылаемого в место КЗ для трех моментов времени (результаты представить на напряжении ступени КЗ 115 кВ):

L n учесть наличие реакторов в нейтралях 230 кВ автотрансформаторов АТ1 и АТ1, сопротивление которых составляет x р=7,0 Ом и взаим-

ную реактивность нулевой последовательности между цепями Л1).

В точке K 1,1 , место которой определено параметром lK 0,5 на Л1, при включенном выключателе «В1», рассчитать:

76

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 ;

I N (реакт.) – ток в реакторе, установленного в нейтрали АТ1,

приведенный к U 230 кВ.

3. Режим L n – продольной несимметрии

Выключателем «В2» осуществляется отключение поврежденных фаз B и C воздушной линии Л1и одновременно отключается секционный выключатель «В1». Для образовавшегося неполнофазного режима L(2) рассчитать:

I L A – ток неповрежденной фазы в цепи выключателя;

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

для узлов: « 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 115 кВ, либо в относительных единицах;

U (L) A , U (L)B , U(L)C – фазные напряжения на клемме L выклю-

чателя;

U (L )B , U (L )C – фазные напряжения отключенных фаз B и C

на клемме L ;

К моменту отключения фазы B и C выключателя фаза вектора

Задание № 10

Для электрической системы, представленной на схеме 10, 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 (выключатели «В1», «В2» отключены, «В3» – включен) при t 0 рассчитать:

77

I n K1 – действующие значения периодической слагаемой тока

короткого замыкания;

iy , S K – ударный ток и мощность КЗ;

I n(2)0 – действующие значения тока двухфазного короткого замыкания.

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 I nK 2 должен составлять I nK 2 1,1I nK1; в расчетах принять: мощность реактора Sр SГ1 5 и

Uном(р ) Uном( Г15) ;

U ост – остаточное напряжение на шинах Г15 (узел ) для ре-

жима K 2 3 (наличии реактора);

In t – действующие значения периодической слагаемой тока ге-

L n считать, что три цепи Л2 имеют одинаковую взаимную индуктивность нулевой последовательности; выключатели «В1», «В2» отключены, «В3» – включен).

В заданной точке K 1,1 схемы 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;

лов: « K 1,1 », « a », « b », « », «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).

3.Режим L n – продольной несимметрии

Врассматриваемой схеме осуществляется включение генераторов ЭСТ1 и ЭСТ2 на параллельную работу с «системой» выключателем «В4». Считая, что такое включение производится одновременно:

78

а) тремя, б) двумя фазами выключателя, определить для указанных случаев начальные значения сверхпереходного тока ( I ) в цепи вы-

ключателя (к моменту включения фаза вектора ЭДС системы ( E(С 2) ) опережала эквивалентный вектор ЭДС генераторов ЭСТ1,2

момент синхронизации.

Задание № 11

Для электрической системы, представленной на схеме 11, 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 Г12 (узел );

In t – действующие значения периодической слагаемой тока ге-

нератора Г12 для t 0,3 с.;

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

мыкания.

в нейтрали трансформатора ТР3 составляет x р=22 Ом; между цепями Л3 взаимная индуктивность нулевой последовательности отсутствует).

В заданной точке K 1 , место которой определено параметром lK 0,5 на одной из цепей Л3, 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 составляющие напряжения и остаточное напряжение неповрежденных фаз;

79

построить векторные диаграммы IK и U K ;

I N (реакт.) – ток в нейтрали ТР3, приведенный к U =230 кВ.

3. Режим L n – продольной несимметрии

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

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

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

I L B – ток фазы B в цепи выключателя «В1».

К моменту отключения поврежденной фазы угол расхождения векторов ЭДС двух эквивалентных источников, расположенных по обе

стороны места разрыва, составляет δ=45o .

Задание № 12

Для электрической системы, представленной на схеме 12 (выключатель «В1» включен во всех режимах), выполнить расчет и анализ переходного процесса для трех режимов.

1. Режим K 3 – трехфазного КЗ

В заданной точке K 3 , которая расположена на шинах высокого напряжения ТР4, 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 привести к напряжению ступени КЗ (230 кВ):

а) In 0 – для t 0;

б) In t – для t 0,3с.;

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

I* fпр E*пр 3,0 ;

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

Г8 (узел ) в режиме КЗ для t 0 и t ;

I n(2)0 – действующее значение тока двухфазного короткого замыкания.

в нейтрали трансформаторов ТР3 и ТР4 составляет x р 25 Ом; между

80