Задачи объединенные
.pdf
В именованных единицах
При отсутствии реакторов ток КЗ увеличивается в
|
Задача 1.1 |
|
С |
Л |
К(3) |
|
|
Рисунок 1.1
Дано:
Источник: система бесконечной мощности (ИБМ); uс uср кВ;
Линия: z ( j ) Ом =8,94 Ом.
Рассчитать начальное значение периодической составляющей тока
трехфазного короткого замыкания I ( ) и ударный ток в точке К(3). Расчет
п ,
произвести в именованных единицах.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Решение |
|
|||||||||||||||
а) Расчет в относительных единицах. |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
Примем S МВА; u |
б |
u |
ср |
|
кВ. |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Для принятых условий базисный ток: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
Iб |
|
|
|
|
|
Sб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0,5 кА; |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
uб |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
zб |
|
|
|
uб |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, Ом. |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Iб |
|
|
|
|
|
|
, |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
ЭДС системы: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е |
|
|
|
|
|
u с |
|
, . |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
с |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
u ср |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Сопротивление линии: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
z |
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
, . |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
zб |
|
|
, |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Ток трехфазного короткого замыкания: |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
( ) |
|
|
|
|
E |
|
|
, |
|
|
|
, . |
|||||||||||||||||
|
|
|
I п,о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
, |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
Выразим I( ) |
в о.е.: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п,о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I( ) |
I( ) |
|
|
I |
б |
|
|
, , , кА. |
|||||||||||||||||||||||||
|
п,о |
|
|
|
|
п,о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Постоянная времени затухания свободной составляющей тока КЗ, с:
T |
x э |
|
|
, , |
|
|
|||
а |
rэ |
|
|
|
|
|
|||
где рад/с – частота тока электрической сети.
Ток ударный в относительных единицах:
i( у) 
I( п),о ( e , /Ta ) 
, e , / , , .
Ток ударный в именованных единицах:
i(у ) i( у) Iб , , , кА.
б) Расчет в именованных единицах.
Ток короткого замыкания:
I( ) |
|
|
E |
|
|
|
, кА. |
||
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||||
п,о |
|
|
z |
|
|
, |
|
||
|
|
|
|
|
|
||||
Ток ударный:
i(у ) 
I(п,о) ( e , /Ta ) 
, e , / , , кА.
Ответ: I(п,о) , кА; i(у ) , кА.
|
|
|
|
Задача 2.1 |
|
|
|
|
|||
|
Г |
Т |
Л |
||||||||
|
~ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
K(3) |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Генератор: |
ном = 63 МВ · А; |
|
|
|
|
||||||
|
ном = 10,5 кВ; |
|
|
|
|
||||||
|
′′ = 0,2; |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
′′ = 1,13; |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
⁄ = 20. |
|
|
|
|
||||||
Трансформатор: |
ном = 80 МВ · А; |
|
|
|
|
||||||
|
ВН = 121 кВ; |
|
|
|
|
||||||
|
НН = 10,5 кВ; |
|
|
|
|
||||||
|
к,% = 10,5%; |
|
|
|
|
||||||
|
к = 260 кВт. |
|
|
|
|
||||||
Линия: |
0 = 0,38 Ом/км; |
|
|
|
|
||||||
|
0 = 0,02 Ом/км; |
|
|
|
|
||||||
|
= 50 км. |
|
|
|
|
||||||
Рассчитать начальное значение периодической составляющей тока короткого замыкания и остаточное напряжение в точке (3) для момента вре-
мени = 0,025 с.
Считаем, до короткого замыкания генератор работал на холостом ходу с номинальным напряжением.
Расчёт произвести в относительных единицах.
Решение
Схема замещения имеет вид:
EГ |
x1 |
x2 |
x3 |
(3) |
|
|
|
|
K |
Принимаем б = 80 МВ · А; б = 10,5 кВ; б = 115 кВ.
Ток базисный:
80б = √3 · 115 = 0,402 кА;
Напряжение генератора в относительных единицах:
ном,г 10,5
ном,г = б = 10,5 = 1,0.
Параметры элементов схемы замещения:
|
|
= ′′ |
· |
|
|
|
б |
= 0,2 · |
|
80 |
= 0,254; |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
ном,г |
63 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
= |
к,% |
· |
|
|
|
б |
= |
10,5 |
· |
80 |
= 0,105; |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
2 |
|
|
100 |
|
|
ном,т |
100 |
|
|
80 |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
= |
|
· · |
|
|
|
б |
= 0,38 · 50 · |
|
80 |
|
|
= 0,115; |
||||||||||||||||
|
|
|
2 |
1152 |
|
||||||||||||||||||||||||
3 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
= |
1 |
= |
0,254 |
= 0,013; |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
20 |
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
= |
|
|
· |
|
|
б |
|
|
|
= 260 · 10−3 · |
80 |
|
= 0,003; |
|||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
2 |
|
к |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
802 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
ном,т |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
= |
· · |
|
|
|
б |
|
= 0,02 · 50 · |
80 |
|
|
= 0,006. |
|||||||||||||||||
|
2 |
1152 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||
3 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Эквивалентное сопротивление до точки короткого замыкания:
Σ = 1 + 2 + 3 = 0,254 + 0,105 + 0,115 = 0,474;
Σ = 1 + 2 + 3 = 0,013 + 0,003 + 0,006 = 0,022.
Постоянная времени затухания апериодической составляющей тока короткого замыкания:
|
= |
Σ |
= |
0,474 |
|
= 0,069 с. |
|
|
|
||||
а,э |
|
· Σ |
314 · 0,022 |
|
||
|
|
|
||||
Периодическая составляющая тока короткого замыкания:
|
|
′′ |
1,13 |
|
|
||
′′ |
= |
|
= |
|
|
|
= 2,381; |
|
|
|
|||||
п,0 |
|
Σ |
√0,4742 + 0,0222 |
||||
|
|
||||||
Апериодическая составляющая тока КЗ для = 0,025 с:
а, = ′′п,0 · − / а,э = 2,381 · −0,025/0,069 = 1,657.
Графики изменения периодической и апериодической составляющих тока КЗ имеют вид (Рис. 2.1)
i
iа iп
t, с
0,01 0,02
Рис. 2.1. Графики изменения периодической и апериодической составляющих тока короткого замыкания
Из рис. 1.1 видно, что для момента = 0,025 с периодическая составляющая ′′п, = 0. Таким образом:
= а, = 1,657.
Падение напряжения в сети до точки короткого замыкания:
= а, · Σ = 1,657 · √0,4742 + 0,0222 = 0,786;
Остаточное напряжение в сети до точки (3):
ост = ном,г − = 1,0 − 0,786 = 0,214
Занятие № 6 Задача 6.1
В1 |
Р1 |
К(3) |
|
КЛ2 |
|||
|
|
||
Г |
|
|
|
|
|
В3 |
|
В2 |
Р2 |
КЛ1 |
|
|
|
Г: |
|
Р1,Р2: |
5% |
КЛ1, КЛ2:
Через 0,5 с после возникновения трехфазного КЗ в точке К выключатель В2 отключился.
Определить |
на шинах станции в момент до и после отключения В2. |
Решение: |
|
Примем |
|
Схема замещения имеет вид
E’’ X1
X3 X5
До отключения выключателей |
до точки К: |
|
|
|
|
По расчетным кривым для |
и t=0.5 c определяем |
. |
Остаточные напряжения на СШ станции до отключения В2: |
|
|
В тот же момент, но после отключения В2 ток в цепи рассчитаем следующим образом:
генератора через 0,5 с после возникновения КЗ
Данная ЭДС сохранится в начальный момент после отключения В2.
Определим при отключенном В2
В начальный момент после отключения В2 ток равен:
Остаточное напряжение:
Найдем ток после отключения В2 через 0,5 с. |
|
|
|
При отключении В2 |
для t=1,0 с по расчетным кривым |
|
|
Учтем апериодическую составляющую. Если изначально В2 был отключен, то |
|
||
По расчетным кривым для |
и t=0.5 c получим |
т.е. больше |
для |
случая В2 включен. |
|
|
|
Ток через 0,5 с после отключения В2
Задача 6.2
|
Т1 |
С |
СВ |
|
Т2 |
Т1, Т2: |
|
|
|
С: |
|
|
|
При раздельной работе трансформаторов |
А |
||
Определить |
при включенном СВ. |
|
|
Решение: |
|
|
|
Базисный ток. Примем |
. |
|
|
Ток КЗ в о.е.
Данный ток |
наибольший для t=∞. |
|
По расчетным кривым определяем |
||
Примем |
. |
|
|
|
|
При параллельной работе трансформаторов относительно секции 6 кВ
По расчетным кривым для |
находим: |
для t=0; |
|
для t=0.5 c |
|
В именованных единицах |
|