Файл: Б.В. Соколов Переходные процессы в электроэнергетических системах.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 85
Скачиваний: 0
18
телям вследствие различия их асинхронных характеристик, механических постоянных инерции и характеристик приводимых механизмов.
Контрольные вопросы
1.Какие расчетные модели узла нагрузки используют для анализа его статической устойчивости?
2.По каким критериям выбирают расчетную модель узла нагруз-
ки?
3.Что представляют собой статические характеристики узла комплексной нагрузки?
4.Что такое лавина напряжения и каковы причины ее возникнове-
ния?
5.По каким критериям оценивается статическая устойчивость узла комплексной нагрузки?
6.Что такое самозапуск электродвигателей и с какой целью он предусматривается?
7.Какие параметры необходимо определить для проверки самоза-
пуска?
8.Каковы последствия самовозбуждения электродвигателей?
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Цель работы заключается в уяснении методики расчета токов короткого замыкания (составляющих полного тока КЗ) и получении практических навыков по проведению этих расчетов аналитическим методом (с помощью аналитических выражений-формул) и методом расчетных (типовых) кривых.
Задача. Для схемы СЭС, представленной на рис. 1 (рис. 2), определить аналитическим способом:
−начальное действующее значение периодической составляющей полного тока КЗ (сверхпереходный ток) при трехфазном КЗ в заданной точке КЗ;
−наибольшее действующее значение тока КЗ и ударный ток при трехфазном КЗ в заданной точке.
Номер варианта и точки КЗ определяется первой буквой фамилии
студента по табл. 1. Исходные данные для расчета (в соответствии с вариантом задания) приведены в табл. 2.
19
Номера вариантов и точек КЗ |
|
Таблица 1 |
|||
|
|
||||
Начальная буква |
А…Д |
Ж…Л |
|
М…Т |
У…Я |
фамилии студента |
|
||||
|
|
|
|
|
|
Номер варианта |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
Номер рисунка |
1 |
2 |
|
1 |
2 |
Точка КЗ |
К1 |
К2 |
|
К3 |
К4 |
Методические указания
Расчетная схема (рис. 1, рис. 2) представлена в однолинейном (однофазном) изображении и содержит участвующие в питании точки КЗ источники питания и все элементы, связывающие их с местом (точкой) КЗ. Параметры элементов расчетной схемы представлены своими паспортными данными (значениями). В схеме замещения элементы СЭС представляют соответствующими ветвями, номера которых отображают в числителе, а величину сопротивления – в знаменателе.
Расчет токов КЗ (значений периодической составляющей) рекомендуется проводить в относительных величинах с приближенным приведением параметров к базисным условиям (величинам).
Схема замещения всегда является одноступенчатой, т.к. все входящие в нее элементы СЭС приводят к одной ступени напряжения, выбранной за базисную.
В качестве базисного напряжения (Uб) выбирают, как правило, напряжение той ступени, на которой произошло КЗ. В качестве базисной
мощности (Sб) принимают, как правило, величину, кратную десяти. Порядок этой величины принимают близким к порядку величины мощности наиболее мощного источника питания, имеющегося в схеме.
Базисный ток однозначно определяют по выбранным произвольно базисным значениям мощности и напряжения в соответствии с формулой
Iб = Sб /( 3Uб ). |
(1) |
Сопротивления элементов расчетной схемы представлены в табл. 2 в относительном виде (номинальными относительными значениями).
20
21
Таблица 2 Исходные данные (для контрольной работы)
Ва- |
Но- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Элементы системы электроснабжения |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
генераторы |
|
|
трансформаторы |
|
|
|
реактор |
|
ЛЭП |
|
|
синхр. |
|
|
|||||||||
ри- |
мер |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
компенсатор |
|
|||
ант |
эл-та |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
, |
|
U , |
* " |
S |
, |
|
U , |
U , |
|
U , |
I |
, |
U , |
|
Х, |
дли- |
S |
, |
U , |
|
* " |
|
||
|
|
н |
|
|
н |
Х d( н) |
н |
|
|
в |
н |
|
к |
н |
|
н |
|
% |
на,км |
н |
|
н |
|
Х d( н) |
|
|
|
МВА |
|
кВ |
МВА |
|
кВ |
кВ |
|
% |
кА |
кВ |
|
МВА |
кВ |
|
|
||||||||
|
1 |
35,5 |
|
10,5 |
0,15 |
40 |
|
38,5 |
11 |
|
10,5 |
1 |
6,3 |
|
6 |
60 |
15 |
6,6 |
|
0,22 |
|
||||
1 |
2 |
35,5 |
|
10,5 |
0,15 |
40 |
|
38,5 |
11 |
|
10,5 |
|
|
|
|
|
54 |
|
|
|
|
|
|
||
3 |
74,5 |
|
6,3 |
0,19 |
50 |
|
38,5 |
6,3 |
|
10,5 |
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
74,5 |
|
6,3 |
0,19 |
50 |
|
38,5 |
6,3 |
|
9 |
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
||
|
5 |
|
|
|
|
|
125 |
|
37 |
6,6 |
|
10,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
166,5 |
|
15,75 |
0,12 |
200 |
|
230 |
15,75 |
|
32 |
2 |
13,8 |
|
12 |
45 |
45 |
10,5 |
|
0,28 |
|
||||
2 |
2 |
166,5 |
|
15,75 |
0,12 |
200 |
|
230 |
15,75 |
|
32 |
|
|
|
|
|
50 |
|
|
|
|
|
|
||
3 |
127,8 |
|
13,8 |
0,2 |
160 |
|
230 |
13,8 |
|
11 |
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
21 |
|||
|
4 |
127,8 |
|
13,8 |
0,2 |
160 |
|
230 |
13,8 |
|
11 |
|
|
|
|
|
80 |
|
|
|
|
|
|||
|
5 |
|
|
|
|
|
125 |
|
220 |
10,5 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
20 |
|
10,5 |
0,22 |
25 |
|
158 |
10,5 |
|
18 |
2 |
10,5 |
|
12 |
140 |
16 |
6,3 |
|
0,165 |
|
||||
3 |
2 |
20 |
|
10,5 |
0,22 |
25 |
|
158 |
10,5 |
|
18 |
|
|
|
|
|
130 |
|
|
|
|
|
|
||
3 |
37,5 |
|
10,5 |
0,3 |
63 |
|
158 |
10,5 |
|
17 |
|
|
|
|
|
120 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
37,5 |
|
10,5 |
0,3 |
63 |
|
158 |
10,5 |
|
17 |
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
|
|
||
|
5 |
|
|
|
|
|
32 |
|
140 |
6,3 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
115 |
|
13,8 |
0,15 |
125 |
|
330 |
13,8 |
|
35 |
45 |
10 |
|
10 |
35 |
10 |
6,3 |
|
0,24 |
|
||||
4 |
2 |
115 |
|
13,8 |
0,15 |
125 |
|
330 |
13,8 |
|
35 |
|
|
|
|
|
70 |
|
|
|
|
|
|
||
3 |
57 |
|
10,5 |
0,2 |
63 |
|
330 |
10,5 |
|
11 |
|
|
|
|
|
60 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
4 |
57 |
|
10,5 |
0,2 |
63 |
|
330 |
10,5 |
|
10,5 |
|
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
||
|
5 |
|
|
|
|
|
32 |
|
320 |
6,3 |
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22
В схеме замещения сопротивления входящих в нее элементов всегда представляют своими относительными базисными значениями. С этой целью производят соответствующий перевод (преобразование) исходных значений в относительные базисные.
Переход от именованных значений сопротивлений Х, Ом, к отно-
*
сительным базисным Х( б ) производят по приближенной формуле
|
|
|
Х( б ) = Х Sб / Uн2 |
ср. |
(2) |
Это выражение используют для ЛЭП и сопротивлений генераторов (системы), заданных в явном виде.
Переход от номинальных относительных значений сопротивлений
*
Х( н) (для генераторов и трансформаторов) к относительным базисным производят по приближенной формуле
|
* |
|
Х( б ) = Х( н) Sб / Sн. |
(3) |
|
Для реакторов относительное базисное сопротивление определяют по формуле
* |
Х% |
|
Sб |
|
* |
* |
IбUн |
. |
|
||
Х( н) = |
|
, |
Х( б ) = Х( н) |
(4) |
|||||||
100 |
|
|
|||||||||
|
|
S |
н |
|
|
|
I U |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
н б |
|
|||
Индекс «н» означает номинальное значение, индекс «б» – базисное, символ «*» указывает на то, что это значение является относительным.
В выражении (2) используют значения напряжений Uн ср, взятые из ряда средних значений: 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 20; 18; 15,75; 13,8; 10,5; 6,3; 3,15; 0,4 кВ.
Рекомендации по составлению схемы замещения
1.Обозначить римскими цифрами ступени напряжения (трансформации), считая за первую ступень ту, на которой произошло КЗ.
2.Выбрать базисные величины: Sб=10n (n=2); Uб=Uср, т.е. принять для ступеней напряжения базисные напряжения, равные напряжениям, взятым из ряда средних значений.
3.Вычислить базисные токи для соответствующих ступеней напряжения по выражению (1).
4.Рассчитать значения относительных базисных сопротивлений
23
элементов схемы замещения по формулам приближенного приведения
(2), (3), (4).
5.Составить исходную схему замещения.
6.Свернуть схему замещения. Привести (преобразовать) исходную схему замещения к простейшему виду: одной генерирующей ветви с эквивалентными параметрами (при аналитическом методе расчета); двум-трем генерирующим ветвям с эквивалентными параметрами (при использовании метода расчетных или типовых кривых).
7.Произвести расчет относительного базисного тока КЗ (действующего значения периодической составляющей) относительно точки КЗ.
8. Рассчитать именованное значение сверхпереходного тока
*
I"п = I "п Iб.
9. Рассчитать значение ударного тока iу = 2КуI"п.
Рекомендации по свертыванию исходной схемы замещения
1.Наметить в исходной схеме замещения источники питания, которые целесообразно выделить в самостоятельные ветви. В такие ветви выделяют разнотипные генераторы (турбо, гидро). Источник неограниченной мощности (систему) обязательно выделяют в самостоятельную ветвь. Общее количество ветвей обычно не превышает трех-пяти.
2.Привести исходную схему замещения к сложнорадиальному виду относительно точки КЗ. На этом этапе для последующего упрощения (свертывания) схемы целесообразно использовать коэффициенты распределения токов в ветвях.
3.Для ветви, соединяющей всю схему с точкой КЗ, принять коэф-
фициент токораспределения С0 равным единице (С0 = 1).
4.Определить значения коэффициентов токораспределения Сi во всех ветвях схемы ( i = 1,n ), где n – количество ветвей в схеме замещения.
5.Определить суммарный коэффициент токораспределения Сi, относящийся к одному и тому же источнику питания, выделяемому в конечной схеме преобразования в самостоятельную ветвь.
6.Рассчитать сопротивления связи (Хiк) выделяемых в отдельную