1   2   3
Ім'я файлу: курсовой.docx
Розширення: docx
Розмір: 1457кб.
Дата: 15.11.2020
скачати

2. РАСЧЕТ ТОКА СИММЕТРИЧНОГО КЗ


2.1. Основные допущения
 При расчете токов КЗ допускается:

     1) не учитывать сдвиг по фазе электродвижущей силы различных синхронных машин и изменение их частоты вращения;

     2) не учитывать поперечную емкость воздушных линий электропередачи;

     3) не учитывать насыщение магнитных систем электрических машин;

     4) не учитывать токи намагничивания трансформаторов и автотрансформаторов;

5) не учитывать влияние активных сопротивлений различных элементов исходной расчетной схемы на амплитуду периодической составляющей тока КЗ, если активная составляющая результирующего эквивалентного сопротивления расчетной схемы относительно точки КЗ не превышает 30% от индуктивной составляющей результирующего эквивалентного сопротивления;

6) приближенно читывать затухание апериодической составляющей тока КЗ, если исходная расчетная схема содержит несколько независимых контуров;

7) приближенно учитывать электроприемники, сосредоточенные в отдельных узлах исходной расчетной схемы.
2.2 Составление схемы замещения

Расчет токов КЗ начинается с составления схемы замещения на основании заданной расчетной схемы. Схема замещения – электрическая схема, по процессам протекающей в ней аналогична исходной расчетной, но в которой отсутствуют магнитные связи. Составление такой схемы сводится к приведению параметров элементов и электродвижущих сил (ЭДС) источников питания, находящихся на различных ступенях трансформации заданной расчетной схемы, к какой-либо одной ступени, выбранной за основную (обычно это ступень, в которой произошло короткое замыкание). Генераторы, система и обобщенная нагрузка задаются своими ЭДС и индуктивными сопротивлениями, зависящими от момента времени, для которого рассчитывается ток КЗ, и выбранного метода расчета. В схему замещения необходимо включать только те элементы, которые влияют на величину тока КЗ. В прощенных расчетах обобщенную нагрузку можно не учитывать, если она находится более чем за двумя ступенями трансформации от точки КЗ и ее сопротивление на порядок больше сопротивления генератора.

2.3. Расчет параметров элементов схемы замещения

Расчет ведется в относительных единицах по формулам приближенного приведения. Базисная мощность Sб (МВА) принимаем равным 100 МВА, Uб = Uср кз = _____.
Относительную ЭДС генератора:






Относительное сопротивление генератора:





Относительное сопротивление трансформатора:





Относительное сопротивление трехобмоточного трансформатора или трансформатора:
, , ,

=0,046

= 0,01

= 0,35

где
Относительное сопротивление реактора:
.


Относительное сопротивление системы:
.

Относительная ЭДС системы:


Относительное сопротивление нагрузки:
= 0,875

Относительная ЭДС нагрузки:
= 0,85
2.4.1. Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ для начального момента времени t1 = 0 c (IП0).

Принимаем синхронные генераторы, и обобщенная нагрузка задаются сверхпереходными параметрами: ЭДС E``q и сопротивлением X``d.

Таблица 2.1.

Наименование элемента
E*н``
X*н``

Гидрогенератор с демпферной обмоткой
1,13
0,2

Гидрогенератор без демпферной обмотки
1,18
0,27

Турбогенератор мощностью до 100 МВт
1,08
0,125

Турбогенератор мощностью 100-1000 МВт
1,13
0,2

Синхронный компенсатор
1,2
0,2

Синхронный двигатель
1,1
0,2

Асинхронный двигатель
0,9
0,2

Обобщенная нагрузка
0,85
0,35




Составляем расчетную схему замещения




Х1
0,21079365

Х2
0,088

Х3
0,11287478

Х4
0,07707612

Х5
0,21079365

Х6
0,088

Х7
0,01047904

Х8
0,04640719

Х9
0,02564103

Х10
0,07707612

Х11
0,09109312

Х12
0,044

Х13
0,875

Таблица сопротивлений схемы замещения


Е1
1,08

Е2
1,08

Е3
1,13

Еs
1

Eн
0,85

Таблица ЭДС схемы замещения

Х14 = Х11+Х12 = 0,09+0,044 = 0,135

Х15 =

Х16 = =

Х17 = Х16+Х7+Х8+Х9 = 0,121



X18 =

X19 =

X20 =



X21 =

X22 = X20+X21 = 0.026+0.06 =0.086

X23 = X1+X18 = 0.21 + 0.034 = 0.245

X24 =

X25 = X24+X19 = 0.063 + 0.034 = 0.098

Xрез=

E3.N =

E3.N.S =

E3.N.S.1 =

Eрез =

Определяем действующее значение периодической составляющей тока в начальный момент времени в именованных единицах (кА)

кА

где Iб – базисный ток на ступени КЗ, , кА.

2.4.2. Расчет действующего значения периодической составляющей тока для произвольного момента времени t2 (IП.t/).

При приближенных расчетах действующего значения периодической составляющей тока от синхронных генераторов и нагрузки в произвольный момент времени применяем метод типовых кривых.
Обобщенная нагрузка при расчете по этому методу не учитывается, так как типовые кривые построены с учетом влияния нагрузки на величину тока КЗ, за исключением нагрузки непосредственно подключенной в точку КЗ.
Группа генераторов и система связаны с точкой КЗ через общее сопротивление xобщ , а значит расчет периодической составляющей ведем в следующем порядке:

Составляем расчетную схему замещения, без учета обобщенной нагрузки



Х1
0,210794

Х2
0,088

Х3
0,112875

Х4
0,077076

Х5
0,210794

Х6
0,088

Х7
0,010479

Х8
0,046407

Х9
0,025641

Х10
0,077076

Х11
0,091093

Х12
0,044

Таблица сопротивлений схемы замещения

Е1
1,08

Е2
1,08

Е3
1,13

Еs
1


Таблица ЭДС схемы замещения
X13 =

X14 = X13+X7+X8+X9 = 0.121

X15 = X11+X12 = 0.091+0.044 = 0.135

X16 =

X17 = 8

X18 =

X19 =



X20 =

X21 =
EG=

EGS =

1) Находим результирующее сопротивление xGSрез и результирующую ЭДС EGSрез, определяем начальное значение периодической тока IпGS.0 в кА
кА

2) Определить начальное значение периодической составляющей тока в ветви генератора в кА
кА

кА

кА

Iбном =

, ß = 0,95

, уt = 0,73

, уt = 0,95

IпGSt = 45.9 кА

IпG1t =7.3 кА

IпG2t =26.7 кА

Iпt = 79.95 кА

2.4.3. Расчет действующего значения периодической составляющей тока для установившегося момента времени t3 = c (IП. )

При установившемся КЗ генератор, имеющий регулятор возбуждения, в зависимости от его удаленности от точки КЗ может работать или в режиме предельного возбуждения, или в режиме предельного возбуждения или в режиме номинального напряжения. Расчет действующего значения периодической составляющей тока КЗ для установившегося момента времени следует вести в следующем порядке:
1) Задать режимы работы генераторов, проанализировав расчетную схему.
2) Составить схему замещения, в которой генераторы учитываются параметрами в соответствии с заданными режимами роботы:

  • В режиме предельного возбуждения: ,

  • В режиме номинального напряжения: , = 0.


Относительное значение при нормальных условиях предельной ЭДС Eq.пр принимается равной относительному значению при номинальных условиях предельного тока возбуждения Ifпр, приведенного в приложении.

  1. Нагрузка вводится сопротивлением и ЭДС Eнагр = 0.



Режимы работы генераторов:

G2 – режим предельного возбуждения

G1,3 – режим номинального напряжения
Составляем расчетную схему замещения



Х1
0

Х2
1,92139683

Х3
0,11287478

Х4
0,07707612

Х5
1,92139683

Х6
1,92139683

Х7
0,01047904

Х8
0,04640719

Х9
0,02564103

Х10
0,07707612

Х11
0

Х12
0,044

Х13
3

Таблица сопротивлений схемы замещения

Е1
1

Е2
4,6

Е3
1

Ес
1

Ен
0

Таблица ЭДС схемы замещения

X14 = X4*0.5 = 0.077*0.5 = 0.038

X15 = X14+X7+X8+X9 = 0.038+0,01+0.046+0.025 = 0.121

X16 =



X17 = X11+X12 = 0+0.044 = 0.044

X18 =

X19 =

X21=

X22 = X18+X21 = 0.032+0.026 = 0.587


X23 = X1+X19 = 1.92+0.034 = 1.955

X24 =

X25 = X24+X20 = 0.057+0.034 = 0.091

Xрез =

ES.N=

ES.N.3 =

ES.N.3.1 =

Eрез =
4) Вычисляем установившееся значение периодической составляющей тока КЗ в относительных единицах

8) Определяем установившийся ток КЗ в кА




2.4.4. Расчет мгновенного значения апериодической составляющей тока для заданного момента времени t2.



1) Составили схему замещения, а которую все элементы ввели активными сопротивлениями.





R1
0,003011

R2
0,0044

R3
0,001612

R4
0,009635

R5
0,003011

R6
0,0044

R7
0,000524

R8
0,00232

R9
0,000513

R10
0,009635

R11
0,000759

R12
0,00176

Таблица сопротивлений схемы замещения

E1
1,08

E2
1,08

E3
1,13

Es
1

Таблица ЭДС схемы замещения

R13 = R4*0.5 = 0.0096*0.5 = 0.0048

R14 = R13+R7+R8+R9 = 0.0048+0,00052+0.0023+0.0005 = 0,0082

R15 = R11+R12 = 0.00076+0.0018 = 0.0025



R16 =

R17 = R1+R2+

R18 =

R19 =



R20 =

R21 =

R22 = R21+R19 = 0.0023+0.0027 = 0.0022



E3.1 =

E3.1.S =

3) Постоянную времени затухания Tа апериодической составляющей тока КЗ определяем по формуле
, где – круговая частота, равная 314 1/с.





4) Рассчитаем мгновенное значение апериодической составляющей тока в точке КЗ для заданного момента времени t2.

Так как источники электрической энергии разнотипные или с разной удаленностью относительно точки КЗ, действительную схему замещения









2.4.5. Расчет мгновенного и действующего значения ударного тока.

Величина мгновенного и действующего значений ударного тока КЗ определяем по формулам:
kуд = 1+ – ударный коэффициент.

kуд1 = 1.76

kуд2 = 1.886

kуд3 = 1.9


Расчет мгновенного значения ударного тока КЗ определяется как сумма соответствующих токов всех лучей:
.






кА

Определяем значение ударного тока:


где



1   2   3

скачати

© Усі права захищені
написати до нас