Файл: Расчет электромагнитных переходных процессов в электроэнергетических системах.docx

_уг = 1,835 и K_ус = 1,651 и ударные токи i_уг = 20,49 кА и i_ус = 13,91кА.

1.3 Расчёт сверхпереходных токов трёхфазного КЗ на шинах НН подстанции

Считается, что трансформатор Т₂ был не нагружен до аварийного режима (XX).

1) Трёхобмоточный трансформатор при расчёте КЗ можно считать двухобмоточным (Без обмотки СН)

2) Два трансформатора Т2 подстанции заменяем одним эквивалентным удвоенной мощности

Нарисуем один двухобмоточный трансформатор.



Рисунок 12 - Расчётная схема

Составим эквивалентную схему замещения цепи:

Рисунок 13 - Схема замещения
Рассчитываем сопротивления трансформатора для обмоток T₂ ВН-НН

S_н = 2х60 МВА

U_вн = 11 В

S_б = 1000 МВА

Рассчитаем параметры схемы замещения трансформатора Т₂:



Рисунок 14 - Схема звезды

Сложим последовательно соединенные элементы:







Преобразуем схему звезды обратно в треугольник:


Рисунок 15 - Преобразование звезды в треугольник
Рассчитаем значения преобразованных элементов:







Рисунок 16 - Простейшая схема
Рассчитаем сверхпереходные токи в ОЕ





Найдем полный сверхпереходный ток:



Рассчитаем базисный ток для данной ступени:



Рассчитаем сверхпереходные токи в кА:

---

Найдем полный сверхпереходный ток:



Вывод: в результате расчёта сверхпереходного тока мы получили 41,8 кА и ток от системы в три раза меньше тока генератора.

1.4 Расчёт короткого замыкания на стороне низкого напряжения подстанции:

Рисунок 17 - Схема замещения цепи из активных сопротивлений

Рисунок 18 - Общая схема звезды

Сложим последовательно соединенные элементы:









Рисунок 19 - Схема треугольник

Рассчитаем значения преобразованных элементов:







Рисунок 20 - Простейшая схема

Найдём отношения суммарных реактивных сопротивлений к суммарным активным для генератора и для системы:





Найдём постоянную времени апериодических составляющих для двух результирующих ветвей:







Рассчитываем ударный коэффициент:





Рассчитаем ударные токи:

---

Вывод: были рассчитаны ударные коэффициенты апериодической составляющей времени K_уг = 1,91 и K_ус = 1,72 и ударные токи i_уг = 29,71кА и

i_ус = 72,24кА.

1.5 Построим зависимость периодической составляющей тока короткого замыкания от времени. Построим график проводимости для точки короткого замыкания на высоком напряжении подстанции.

Возьмём исходную схему замещения для построения графика зависимости из пункта 1.1:



Рисунок 21 - Простейшая схема

Ток от системы не затухает, он не зависит от момента времени переходного процесса.

Зависимость от времени периодической составляющей тока генератора передающей станции находится по расчётным кривым, для этого вычислим



Для ГГ с демпферными обмотками x_рас увеличивается на 0,07



Таблица 2 - Значения периодической составляющей тока КЗ в заданный момент времени

t, c
0	2,80	1,036	2,60
0,1	2,45	0,906	2,27
0,2	2,35	0,86	2,18
1	2,30	0,851	2,13
2	2,38	0,880	2,20
4	2,45	0,906	2,27
∞	2,50	0,925	2,32

Формулы и расчёты:

где

---

, где

2 Рассчитаем ток трёхфазного короткого замыкания на стороне 0,4 кВ для выбранного оборудования

При выполнение задания, будем использовать допущения:

а) обмотка НН (10кВ) трансформаторов Т2 считать источником постоянного напряжения

б) Рассмотрим одну из параллельных ветвей

Нарисуем принципиальную схему для расчёта КЗ:



Рисунок 22 - Расчётная схема
U_б = 0,4 кВ

Изобразим схему замещения цепи, в которой произошло короткое замыкание:



Рисунок 23 - Схема замещения цепи

Рассчитаем параметры кабельной линия К₁:

l=300м = 0,30км

х₀=0,08 Ом/км

r₀=3,70 Ом/км





Рассчитаем параметры схемы замещения трансформатора Т3:

S_H=1мВ

U_k% =6,0

∆P_кз = 30кВт = 0,03 мВт







Рассчитаем параметры кабельной линии К₂:

l=300м = 0,30км

х₀=0,08 Ом/км

r₀=3,70 Ом/км




Получим простейшую схему замещения



Рисунок 24 - Простейшая схема замещения
Сложим все активные и реактивные сопротивления и найдём суммарное сопротивление:











Рассчитаем токи КЗ:

---

Вывод: проведён расчёт короткого замыкания на стороне низкого напряжения. При расчёте учитывались активные и реактивные сопротивления элементов электрической схемы. Ток в точке КЗ составил 2,79 кА, при этом ток в линии К₁ ниже и составляет 100 А.

3 Расчёт несимметричных коротких замыканий на шинах высокого напряжения

Схема прямой последовательности совпадает со схемой замещения для трёхфазного КЗ.


Рисунок 25 - Простейшая схема
Найдём симметричное сопротивление прямой последовательности





Рисунок 26 - Простейшая схема
В схему обратной последовательности войдёт своим сверхпереходным сопротивлением.



Поскольку рассчитываются сверхпереходные токи, то в схему прямой последовательности генератора так же входит сверхпереходное сопротивление.

Схемы обратной последовательности будет отличается от прямой последовательности только отсутствием ЭДС.

Рисунок 27 - Простейшая схема замещения обратной последовательности



Токи нулевой последовательности могут протекать в схеме только при заземление нейтрали.



Рисунок 28 - Схема сети для расчёта



Рисунок 29 - Схема замещения нулевой последовательности

Сопротивления берутся из пункта 1.1

Приближенные расчеты сопротивления нулевой последовательности воздушной ЛЭП можно вычислить на основе средних значений-отношений

Таблица 3 - Отношения

Типы ВЛ
1ц без троса	3,5
1ц со ст. трос.	3,0
1ц с хор. провод. тр.	2,0
2ц без троса	5,5
2ц со ст. трос.	4,7
2ц с хор. провод. тр.	3,0

---