КР15

Вариант 15

Для заданной расчетной схемы необходимо:

1. Составить схему замещения в относительных единицах при приближенном приведении.

2. При трехфазном КЗ в заданном узле вычислить начальное значение

периодической составляющей тока КЗ и мощность КЗ.

3. При трехфазном КЗ в заданном узле вычислить ударный ток КЗ.

Исходные данные:

Рисунок 1- Схема электроснабжения

Генераторы

Трансформаторы

Реакторы

Линии

Нагрузка

Система

Тип

Sн

Uн

X''d

Тип

Sн

Uв

Uн

u

Sн

SGS1/x(1)

МА

кВ

о.е.

МВА

кВ

кВ

%

Тип

км/ Ом км

МВА

МВА/ о.е

G1-G2

78,5

6,3

0,203

Т1-Т2

80

115

11

11

LR1-LR2 РБДГ-10-4000-0,18

W1: 35 0,405

Н1 50

GS1 600/ 0,3

G3

125

10,5

0,192

Т3

125

115

11

11

W2: 100 0,435

GS1 1100/0,23

АТ

125

11 35 22

Решение

1. Составим схему замещения.

При составлении схемы замещения на ней не указывают те элементы расчетной схемы, которые при протекании тока КЗ от источников питания к месту повреждения током КЗ не обтекаются.

Рисунок 2- Схема замещения

Расчет будем вести в относительных единицах. Параметры всех элементов схемы замещения приведём к той ступени, где произошло короткое замыкание (точка К- 6).

U_б =115 кВ, S_б = 1000 МВА , I_б = S_б/1,73U_б = 1000/(1,73×115) = 5 кА.

1. Найдём параметры схемы замещения:

- для генераторов:

- для системы С1:

- для системы С2:

- для трансформаторов:

АТ:

Так как, нагрузки отелены от места КЗ длинными линиями и ступенями трансформации, то их в расчете токов короткого замыкания учитывать не будем.

- для реактора LR:

- для линий:

3. Произведем преобразования по упрощению исходной схемы замещения:

Преобразуем треугольник сопротивлений Х₁, Х₂, Х₁₂ в эквивалентную звезду (рис.2):

Упростим схему рис.3:

Рисунок 3- Схема замещения

Продолжаем упрощать схему рис. 4:

Рассчитаем эквивалентную ЭДС1:

где ЭДС системы, равна 1;

ЭДС генераторов свыше 100 МВт по [3] равна 1,13:

Рассчитаем эквивалентную ЭДС2:

где ЭДС генераторов до 100 МВт по [3] равна 1,08:

Рисунок 4- Схема замещения

Рассчитаем эквивалентную ЭДС 3:

Определим результирующее сопротивление прямой последовательности:

4. Периодическая составляющая тока КЗ:

В именованных величинах этот ток будет иметь величину:

5. Определим ударный ток трехфазного КЗ:

где - ударный коэффициент, принимается 1,935 по [3].

Ответы на вопросы

В-5. Векторная диаграмма синхронной машины в сверхпереходном режиме, порядок ее построения.

На рис.1 приведена векторная диаграмма токов и напряжений и э.д.с. в начальный момент нарушения режима для явнополюсной синхронной машины с демпферными обмотками, работающей с отстающим током (опуская индекс “0”).

Рисунок 1

Схематично порядок построения может быть следующим:

Как и переходная э.д.с. , сверхпереходные э.д.с. , и являются расчетными условными величинами.

Модуль может быть найден из соотношения .

Таким образом, для машины с демпферными обмотками реактивности и вместе с э.д.с. и позволяют перейти от одного режима, изменившегося скачком, к другому. Приставка “сверх” в термине “сверхпереходные” указывает на то, что данные параметры и величины учитывают влияние демпферных обмоток ротора.

Реактивности и являются характерными параметрами машины и обычно задаются в справочниках.

В-1. Порядок учета переходного активного сопротивления в месте к.з.

Известно, что электрическую дугу на открытом воздухе в первом приближении можно характеризовать активным сопротивлением .

Пусть замыкание между фазами и произошло через сопротивление дуги .

Его можно представить как глухое двухфазное к.з. на ответвлении, фазы которого имеют одинаковые сопротивления ().

Таким приемом несимметричный участок трехфазной цепи приведен к симметричному (хотя в фазе , на самом деле , отсутствует ).

Введение сопротивления в фазу , очевидно, не меняет условий рассматриваемого вида замыкания, поскольку на данном участке ток в этой фазе отсутствует.

Для тока прямой последовательности в месте замыкания можно записать:

Для напряжения прямой последовательности за сопротивлением дуги

(точка ) имеем:

.

для напряжения обратной последовательности в точке справедливо выражение .

Литература

1. Расчет токов при коротких замыканиях. Методические указания к выполнению контрольной работы №1 по курсу «Переходные процессы в системах электроснабжения» для студентов специальности 1004.. Серебряков В.Н. СГТУ, 2004.

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

3.Крючков И.П., Кувшинский Н.Н., Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования. Изд.3. – М.: Энергия, 1989.

12