Файл: Переходные процессы практикум.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.02.2025

Просмотров: 93

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

2.3. Эквивалентные преобразования схем замещения

При расчете токов к. з. применяют известные методы преобразования и упрощения схем:

1) Определение результирующего сопротивления последовательно соединенных п элементов:

хэк = х1 + х2 + …. + хп. (20)

2) Определение результирующего сопротивления при параллельном соединении элементов

; (21)

в частном случае для двух ветвей (22)

для трех ветвей (23)

3) Замена п генерирующих ветвей, подключенных к общему узлу, одной генерирующей ветвью (рис. 2):

(24)

Рис. 2

В частном случае для двух генерирующих ветвей

. (25)

Если эдс одной ветви равна нулю, например, нагрузочная ветвь Е2 = 0, то .(26)

4) Преобразование сопротивлений х1, х2, х3, соединенных в звезду, в эквивалентный треугольник с сопротивлениями х12, х23, х31 , и наоборот (рис. 3):

Рис. 3

(27)

5) Определение взаимных сопротивлений между источником и точкой к. з. при преобразовании схем к радиальному виду (рис. 4).

Рис. 4

Взаимные сопротивления определяют через коэффициенты распределения, характеризующие долю участия каждого источника в питании точки короткого замыкания. В данном случае:


, (28)

где СI, CII,, Cn – коэффициенты распределения;

СI + CII +…+ Cn = 1;

; (29)

хэкв = х1 // х2 // хп ; х= хэкв + х3. (30)

6) Преобразование треугольника с эдс в звезду с эдс (рис. 5):

Рис. 5

(31)

(32)

Применяют и другие методы преобразования: разрезание узлов с к. з., упрощение за счет симметрирования схем и т. п.

2.4. Расчет начального, ударного и наибольшего действующего

значений тока трехфазного короткого замыкания

Пример 1. В точке «К» заданной расчетной схемы (рис. 6) произошло трехфазное к. з. Определить начальный, ударный и наибольший действующий ток в генераторе и в месте короткого замыкания.

Рис. 6

Исходные данные:

Генератор Г: Sн = 30 МВ∙А; Uн = 10,5 кВ; х″d* = 0,26; cos φ 0 = 0,8.

Трансформатор Т1: Sн = 40 МВ∙А; 10,5/121 кВ; ик = 10,5 %.

Трансформатор Т2: Sн = 16 МВ∙А; 110/6,3 кВ; ик = 10,5 %.

Воздушная линия ВЛ: длина = 80 км; худ = 0,4 Ом/км.

Кабельная линия: длина = 2,5 км; худ = 0,08 Ом/км

Реактор Р: Uн = 6 кВ; Iн = 0,3 кА; хР = 5 %.

Решение в именованных единицах, приведение точное с использованием действительных коэффициентов трансформации.

Для заданной расчетной схемы составим эквивалентную схему замещения (рис. 7):

Рис. 7

Примем в качестве основной ступень, где находится генератор, т. е. I ступень. Тогда действительные коэффициенты трансформации в направлении от основной ступени будут:


К1 = 10,5 / 121 ; К2 = 110 / 6,3.

Сопротивления элементов схемы, приведенные к основной ступени напряжения, будут:

Г: Ом;

Т1: Ом;

или Ом;

ВЛ: Ом;

Т2: Ом;

или Ом;

Р: Ом;

КЛ: Ом.

Сверхпереходная эдс генератора по продольной оси находится из условия режима до к. з.:

Г:

Приведем схему к простейшему виду (рис. 8):

Рис 8

Суммарное сопротивление:

х7 = х1 + х2 + х3 + х4 5 + х6 = 0,96 + 0,29 + 0,24 + 0,6 +

+ 1,33 + 0,46 = 3,88 Ом.


Ток в генераторе при трехфазном к. З. В точке «к»

кА.

Ток в месте к. з.

кА.

Ударный ток в месте к. з. находят так:

. (33)

Ударный коэффициент схемы Куд находят по эквивалентной постоянной времени этой цепи. Активные сопротивления отдельных элементов схемы определяют следующим образом:

, (34)

где (x/r)ср приведены в [1], с. 137.

Г: Ом;

Т1: Ом;

ВЛ: Ом;

Т2: Ом;

Р: Ом;

КЛ: Ом.

Результирующее активное сопротивление схемы относительно точки короткого замыкания:

r7 = r1 + r2 + r3 + r4 + r5 + r6 =0,019 + 0,014 + 0,048 + 0,04 +

+ 0,027 + 0,92 = 1,068 Ом.

Отношение

По кривой Куд = f (x/r) [2], с. 10 находим ударный коэффициент Куд = 1,4. Тогда кА.

Наибольшее действующее значение тока трехфазного к. з. определим по выражению

кА.

Решение в относительных базисных единицах, приведение приближенное.

При приближенном приведении базисные напряжения на различных ступенях принимаются равными средним номинальным напряжениям этих ступеней. В данном случае имеем:

Sб = 10 МВ∙А

UбI= 10,5 кВ;кА;


UбII= 115 кВ;IбII= 0,5 кА;

UбIII= 6,3 кВ;IбIII= 9,18 кА.

Сопротивление элементов схемы

Г :

В дальнейших расчетах знак *(б) опускаем.

Т1:

ВЛ:

Т2:

Р:

КЛ: .

Результирующее сопротивление и эдс:

х7 = х1 + х2 + х3 + х4 + х5 + х6 = 3,986;

.

Ток к. з. в * (б) единицах

.

Ток в именованных единицах:

в генераторе кА;

в месте к. з. кА.

Применение приближенного приведения дает погрешность, приемлемую для практических расчетов, и в данном случае составляет

.

Таким образом, расчеты по определению токов к. з. в схемах сельского электроснабжения выполняются, как правило, в относительных базисных единицах с учетом приближенного приведения.

2.5. Расчет тока трехфазного к. З. Для любого момента времени переходного процесса

Для определения тока в месте замыкания широко применяется метод расчетных кривых. Метод основан на применении специальных кривых γt = f (t, Iпо * (ном)) [3].

Порядок расчета:

1. Составляют эквивалентную схему для определения начального тока к. з. Iпои определяют значения сверхпереходных эдсЕ″генераторов и нагрузок и сопротивления элементов схемы, например в относительных базисных единицах.

2. Преобразуют схему замещения к радиальному виду, выделив отдельные генерирующие ветви (рис. 9).