Комплексная общеинженерная задача 4.

4.1 Производственно-техническая ситуация.

В процессе эксплуатации насосной станции наблюдались в связи с грозовыми явлениями перекосы напряжения в питающей сети. Защита электродвигателей, построенная по принципу использования симметричных составляющих нулевой последовательности, не срабатывала. Руководство оросительной системы предложило Вам провести расчет симметричных составляющих обратной последовательности. Для этого было составлено следующее условие.

От источника бесконечной мощности по высоковольтной линии электропередачи подводится электрическая энергия к насосной станции. Для приводов насосов используются высоковольтные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.

Характеристика линии: напряжение в начале , длина линии 3 км, марка провода АС-35.

Характеристика электродвигателей: количество 3 шт, номинальная мощность каждого , схема соединения обмоток , номинальный к.п.д. 0,93, номинальный коэффициент мощности 0,89, номинальная частота вращения 2950 . Номинальное напряжение .

Характеристика насосов: номинальный момент и номинальная частота вращения равны этим же величинам у электродвигателя, момент трогания равен 20% номинального момента.

4.2 Разрешение производственно-технической ситуации

Приводим последовательность Ваших рассуждений и действий по разрешению описанной производственно – технической ситуации.

1. Сначала Вы составили расчетную схему цепи 10 кВ, преобразовав схему вторичной цепи подстанции 35/10 кВ в эквивалентную звезду (рис. 1)

– комплексы фазных э.д.с. ТП 35/10 кВ;

– комплексы фазных напряжений оставшихся в работе обмоток ТП 10/0,4 кВ;

– напряжение смещения нейтрали, кВ.

2. Затем определили напряжение смещения нейтрали:

где =0 (так как обрыв провода), .

Тогда

3. Построили топографическую диаграмму (рис. 2):

4. И определили фазные напряжения:

5. Затем определили значение симметричной оставляющей напряжения обратной последовательности:

6. Составили векторную диаграмму для симметричной составляющей напряжения обратной последовательности:

7. Определили коэффициент трансформации трансформатора ТП 10/0,4 кВ:

8. Определили значение фазной симметричной составляющей обратной последовательности:

9. Составили схему включения реле обратного напряжения для защиты электродвигателя:

4.3 Контрольные вопросы.

1. Что такое напряжение смещения нейтрали?

2. Что такое топографическая диаграмма?

3. Изобразите топографическую диаграмму при обрыве фазы.

4. Как найти фазные напряжения оставшихся в работе фаз при обрыве одного провода?

5. Что представляют собой симметричные составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей несимметричного источника напряжения?

6. Как рассчитать симметричную составляющую обратной последовательности несимметричного источника напряжения?

7. Как работают реле типа ЕЛ?