Файл: Кафедра Электроснабжение Дисциплина Переходные процессы в системеэлектроснабжения Расчёт аварийных режимов в системе электроснабжения промышленного предприятия Отчёт по курсовой работе (вариант а87 ).docx
Добавлен: 09.11.2023
Просмотров: 161
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
N, N1 – нейтральные точки источников питания и места КЗ.
А.3.2.2. Параметры ветви – линия КЛ11–R5а.
Значение дополнительного сопротивления по отношению ко II ступени распределения энергии (точка КЗ К4) принимается равным R5а = 5 мОми учитывать ранее включённое в схему замещения дополнительное сопротивление R2а = 1 мОмне следует!
Примечание. – Правила выбора значения дополнительного сопротивления в зависимости от номинального напряжения сети Uн при КЗ на II ступени распределения энергии (точка КЗ К4).
Если расчёт тока КЗ выполняется в сети с Uн = 380 В, то дополнительное сопротивление всей ветви при трёхфазном КЗ принимается равным Rдоп = 5 мОм и учитывать ранее включённое в схему замещения дополнительное сопротивление Rдоп = 1 мОм не следует!
В случае расчёта тока КЗ в сети с Uн = 660 В дополнительное сопротивление следует принимать равным по отношению к месту КЗ Rдоп= 5√3 мОм (в корень из трёх раз большим, чем в сети с Uн = 380 В).
Продолжение прил. А
Значение сопротивления ветви КЛ11–Rдоп.5а+5 с учётом Rдоп.I = 1 мОм
(R5a= 5√3 – √3 = 6,92 мОм) определиться по выражению
R8 = R5 + R5а = 12,16 + 6,92
R8 = 19,08мОм
Χ8 = Χ5 = 1,32 мОм
А.3.3. Преобразование схемы замещенияСЭСрис. А.2, б.
R9 = R6 + R8 = 21.01 + 19,08
R9 = 40,09 мОм
X9 = X6 + X8 = 51.72 + 1,32
X9 = 53,04
Модуль комплекса сопротивления Z9
⎮Z9⎮ = ⎮49,18 + ·53,04⎮
Z9 = 72,33 мОм
А.3.4. Расчёт параметров трёхфазного тока КЗ IЭЭС, iу в точке К4 от ЭЭС
А.3.4.1. Действующее значение периодической составляющей тока.
Iээс = =
Ιээс = 5,78кВ
А.3.4.2. Значение ударного тока
iyЭЭС = (1 + )=
Окончаниеприл. А
= (1 + )
iyЭЭС = 8,174 кА
А.4. РАСЧЁТ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ДВУХФАЗНОГО КЗ В ТОЧКЕ К3
МЕТОДОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ
А.4.1. Значение тока КЗ
= = 7,58
= 7,58
=6,56 кА
А.4.2. Вывод по расчёту двухфазного тока КЗ в точке К3:
Значение токапридвухфазном КЗ всегда меньше, чем при трёхфазном КЗ примерно на 15 %, то есть в √3/2 раз при условии соответствия источников напряжения требованиям источников бесконечной мощности.
Приложение Б
Задача 1
Расчёт действующего значения периодической составляющей
однофазного тока КЗ в точках К3 и К4
вименованных единицах
НАСТРОЙКА РЕЖИМОВ ВЫЧИСЛЕНИЙ
Б.1. ЦЕЛЬ, УСЛОВИЯ И ПОРЯДОК РАСЧЁТА ОДНОФАЗНОГО ТОКА КЗ
Б.1.1. Расчёт действующего значения периодической составляющей тока при однофазном КЗ в точках К3, К4 выполнить при следующих условиях:
-
для произвольного момента времени t; -
в режиме минимального тока;
-
мощность трёхфазного КЗ на шинах системы (ЭЭС) Sк⋀(3) = ∞;
-
ЭЭС присоединена непосредственно к трансформатору Т3; -
методоммодулей.
Необходимо отметить, что кроме метода модулей, существуют и другие методы расчёта однофазных токов КЗ, например, метод электрической цепи.
Б.1.2. Порядок расчёта тока КЗ методом модулей
1. Составляется однолинейная расчётная схема сети задачи 1, содержащая: источник питания (ЭЭС) в предположении бесконечной мощности КЗ на его выводах, трансформатор, низковольтный кабель. Высоковольтную кабельную линию в однолинейную расчётную схему сети не включают.
2. Из методических указаний выбирается наименование электрооборудования, требуемый перечень исходных данных и контрольные точки расчёта тока КЗ.
3. На основании заданной расчётной схемы составляется схема замещения и приводится путём преобразований к эквивалентной схеме замещения относительно точки КЗ.
Источник питания (ЭЭС) вводится в схему замещения идеальным источником напряжения с ЭДС, равной E = Uнф (по условию задачи 1 мощность трёхфазного КЗ на выводах источника питания равна бесконечности
Sк^(3) = ∞).
Трансформатор, низковольтную кабельную линию, распределительные устройства вводят в схему замещения их полными сопротивлениями, соответствующими условиям расчёта.
4. Представление значения величин в именованных единицах: ЭДС, напряжений, [В]; сопротивлений, [мОм]; токов КЗ, [кА].
5. Определяется модуль результирующего сопротивления до точки КЗ арифметическим сложением соответствующих составляющих модулей
Продолжение прил. Б
отдельных элементов – трансформатора, низковольтного кабеля и распределительного устройства
ΖΣ = Ζт ⁄ 3 + ∑(Ζi) + Ζдоп
6. Определяется действующее значение периодической составляющей тока
(1) Uн
Ιк =⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯
Ζт⁄3 + ∑(Ζi) + Ζдоп
где Iк^(1) – ток однофазного КЗ, кА;
Uн – номинальное фазное напряжение сети, В;
Zт – модуль комплекса сопротивления трансформатора (значение Zт берётся из справочных материалов), мОм;
Zi = Zп.уд.i ·li – модуль комплекса сопротивления цепи фаза-нуль i-го участка сети (i-й линии), мОм. Причём 1 ≤ i ≤ n. Здесь: Zп.уд.i– полное удельное сопротивление i-й линии, мОм/м;li – длина i-й линии, м; n – количество участков низковольтной сети (линий);
Zдоп – дополнительное сопротивление, обусловленное, прежде всего, неучтёнными сопротивлениями распределительных устройств низкого напряжения п/ст и низковольтных комплектных устройств. На I ступени распределения энергии дополнительное сопротивление Zдоп должно носить индуктивный характер. На II ступени распределения энергии дополнительное сопротивление Zдоп должно носить активный характер.
Б.2. РАСЧЁТ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКА ОДНОФАЗНОГО КЗ В ТОЧКЕ К3
Б.2.1. Принципиальная схема и схемы замещения для расчёта тока КЗ в точке К3 приведены на рис. Б.1.
Б.2.2. Расчёт значений элементов схемы замещения и значение однофазных токов КЗ
Б.2.2.1. ЭДС источника напряжения бесконечной мощности Е1 в соответствии с методикой расчёта методом модулей принимается равной Ε1 = Uнф = 380 В. Сопротивление источника напряжения по условию задачи1 равно нулю Xээс = 0, так как мощность трёхфазного КЗ на выводах ЭЭС принимается бесконечной.
Б.2.2.2. Значение полного сопротивления трансформатора
Т1, взятое из справочной
Продолжение прил. Б
таблицы исходных данных, равно: при схеме соединения обмоток трансформатора Y/Y0
Zпт1 = 585 мОм, а при схеме соединения обмоток трансформатора Δ/Y0Zпт1
= 174 мОм.
Рис. Б.1. Принципиальная схема системы электроснабжения (а);
расчётная схема метода полных сопротивлений для определения тока
однофазного КЗ в точке К3 (б); схема замещения (в):
N и N1 – нейтральные точки источника питания и места КЗ.
Соответственно расчётное сопротивление в схеме замещения Ζ2 = ΖпТ1/3 в зависимости от схемы соединения обмоток трансформатора будет равно
Z2 = =
Ζ2 = 195мОм
Z2 = =
Ζ2 = 58 мОм
Б.2.2.3.Значение дополнительного сопротивления на I ступени распределения энергии, обусловленное распределительным устройством низкого напряжения п/ст (точка КЗ К3), принимается равным Ζ2а = 2 мОм.
Примечание. – Правила выбора значения дополнительного сопротивления в зависимости от номинального напряжения сети Uн при однофазном КЗ на I ступени распределения энергии (точка КЗ К3).
В случае сети с Uн = 380 В дополнительное сопротивление при КЗ на шинах п/ст при однофазном КЗ принимается равным Zдоп = 2 мОм.
Продолжение прил. Б
Если расчёт тока КЗ выполняется в сети с Uн = 660 В, то дополнительное сопротивление при КЗ на шинах так же принимается равным Zдоп= 2 мОм.
Б.2.2.4. Значение модуля расчётного сопротивления Ζ4 до точки КЗ и схеме соединения обмоток трансформатора Т1Y/Y0 равно
Ζ4·Y/Y0= z2 + z2a = 195 + 2
Z4 = 197мОм
Б.2.2.5. Значение модуля расчётного сопротивления Ζ4 до точки КЗ и схеме соединения обмоток трансформатора Т1Δ/Y0 равно
Z4·Δ/Y0= z2 + z2a = 58 + 2
Z4 = 60мОм
Б.2.2.6. Действующее значение периодической составляющей тока однофазного КЗ
и схеме соединения обмоток трансформатора Т1Y/Y0
Iкз=
=
Iкз=1,92кА
Б.2.2.7. Действующее значение периодической составляющей тока и однофазного КЗ
и схеме соединения обмоток трансформатора Т3Δ/Y0
Iкз= =
Iкз=6,33 кА
Б.3. РАСЧЁТ ДЕЙСТВУЮЩЕГО ЗНАЧЕНИЯ ПЕРИОДИЧЕСКОЙ
СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТОКАОДНОФАЗНОГО КЗ В ТОЧКЕ К4
Б.3.1. Принципиальная схема и схемы замещения для расчёта тока КЗ в точке К4 приведены на рис. Б.2
Продолжение прил. Б
Рис. Б.2. Принципиальная схема системы электроснабжения (а);
расчётная схема метода полных сопротивлений для определения тока
однофазного КЗ в точке К4 (б); схема замещения (в):
N и N1 – нейтральные точки источника питания и места КЗ.
Б.3.2. Расчёт значения вновь вводимых элементов схемы замещения и значение однофазных токов КЗ
Б.3.2.1. Значение модуля сопротивления кабельной линии КЛ11 (Ζ3)
Z3 = =
Ζ3 = 12,16 мОм
Б.3.3.2.Значение дополнительного сопротивления на II ступени распределения энергии, обусловленное распределительным устройством низкого напряжения п/ст (точка КЗ К4), принимается равным Ζ3а = 10√3 мОм.
Примечание. – Правила выбора значения дополнительного сопротивления в зависимости от номинального напряжения сети Uн при КЗ на II ступени распределения энергии (точка КЗ К4).
В случае сети с Uн= 380 В дополнительное сопротивление при КЗ на шинах п/ст при однофазном КЗ принимается равным Zдоп = 10 мОм.
Если расчёт тока КЗ выполняется в сети с Uн = 660 В, то дополнительное сопротивление при однофазном КЗ на шинах принимается равным Zдоп = 10√3 мОм (в корень из трёх раз большим, чем в сети с Uн = 380 В).
Б.3.3.3. Значение модуля расчётного сопротивления Ζ4 до точки К4 и схеме соединения обмоток трансформатора Т3Y/Y0
Продолжение прил. Б
Ζ4·Y/Y0= z2 +z3 + z3a = 195 + 12,16 + 10√3
Z4 = 224.48мОм
Б.3.3.4. Значение модуля расчётного сопротивления Ζ4 до точки КЗ и схеме соединения обмоток трансформатора