Расчет парамеров электрической цепи

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Расчет трехфазного короткого замыкания в сложной электрической схеме

Исходные данные:

Схема №3

Состояние секционного выключателя СВ-1 - отключен.

№ точки КЗ - 5

Параметры электрооборудования:

Рис. 1. Принципиальная схема электрической сети

Расчет будем вести в системе относительных единиц (о.е.) при приближенном учете коэффициентов трансформации.

Принимаем базисные единицы:

S_б = 1000 МВА; U_б1 = 10,5 кВ; U_б2 = 115 кВ; U_б3 = 10,5 кВ; U_б4 = 230 кВ

Рассчитываем базисные токи:

;

;

;

.

Рис. 2. Схема замещения электрической сети с обозначенными ступенями трансформации

Рис. 3. Схема замещения со значениями реактивных составляющих, сопротивлений элементов и сверхпереходных ЭДС источников питания в о.е.

Расчет параметров схемы замещения:

1. Гидрогенераторы ТГ1 - ТГ4:

;

2. Система:

;

3. Автотрансформаторы АТ-4, АТ-5:

4. Трансформатор Т3:

5. Асинхронный двигатель АД-2:

; ;

;

6. Трансформаторы Т1, Т2 с расщепленной обмоткой:

, где k_p = 3,5

7. Синхронный двигатель СД-1:

; ;

; ;

8. ВЛЭП:

Преобразование схемы замещения

Схема замещения преобразуется до эквивалентной ветви относительно точки к.з. с результирующим значением ЭДС () и сопротивлением (). Использованные приемы преобразования основываются на последовательном, параллельном сложении элементов схемы, взаимном эквивалентном преобразованиях «звезды» и «треугольника» сопротивлений; разрезании схемы по вершине приложенной ЭДС.

Рис. 4 Преобразование схемы рис. 2

Где:

Преобразуем схему далее: (рис. 5)

Рис. 6.

Далее: рис. 7

Рис. 8

Получаем: рис. 9

Рис. 10

Рис. 11

Рис. 12.

Рис. 13

В итоге получаем рис. 14:

Где:

Периодическая слагаемая тока к.з. (действующее значение), о.е.:

Расчет коэффициентов токораспределения

Коэффициент токораспределения ветви С_i численно равен току, протекающего по этой ветви I_i при условии, что суммарный ток в месте короткого замыкания принят за единицу, то есть, принимаем С_о = 1. Расчет ведем на основе предыдущих расчетов, постепенно «разворачивая» схему. Расчет коэффициентов основан на законе Кирхгофа для узла цепи.

Проверка по рис. 13:

Проверка по рис. 12:

Проверка по рисунку 10:

Проверка по рисунку 8:

Проверка по рисунку 6:

Проверка по рисунку 4:

Итоговая проверка:

Расчет параметров аварийного режима для начального момента времени t = 0 (с):

Действующее значение периодической составляющей тока короткое замыкание:

По табл. 1-5 [стр. 44, 1] выбираем ударный коэффициент , и

Ударный ток к. з.:

Наибольшее действующее значение полного тока к. з.:

Параметры тока к. з., протекающего через генераторный выключатель

Действующее значение периодической составляющей тока к.з., протекающего через выключатель:

Ударный ток, действующий на выключатель:

Периодические слагаемые токов источников питания, приведенные к ступеням напряжения этих источников

Периодические составляющие тока, приведенные к в любой ветви схемы (i):

ГГ-1, ГГ-2:

электрический цепь аварийный напряжение

ГГ-3:

ГГ-4:

СД-1:

АД-2:

Система С:

Расчет токов к. з. для времени t=0.2c.

Используем метод типовых кривых, персональных для СГ, СД и АД.

Для ГГ-1 и ГГ-2:

ГГ-3:

ГГ-4:

АД-2:

Поскольку СД связан с точкой к.з. непосредственно, I_{*СД(ном)} для него не рассчитываем.

Для ГГ-3 и ГГ-4 нужно учитывать затухание периодической составляющей тока к.з. с течением времени переходного процесса.

По рис. П 1,8 [1] определяем при t=0.2:

г_t,ГГ-3 = 0.9

г_{t, ГГ-4} = 0.61

Для остальных источников г_t < 2, следовательно, затухание периодической составляющей для тока к.з. с течением времени переходного процесса не учитывается.

Действующее значение периодической слагаемой тока к.з. для t = 0.2 (с):

Ток подпитки со сторон низкого напряжения, ГГ-3, ГГ-4 и СД-1 изменился - уменьшился.

Действующее значение периодической слагающей тока к.з., протекающего через выключатель для t=0.2 (c)

Значение апериодической составляющей тока к.з., протекающей через выключатель, при t = 0.2 (с):

Действующее значение полного тока к.з., протекающего через выключатель, при t = 0.2 (с):

Мощность к.з., отключаемая выключателем, для t = 0.2 (c):

Расчет остаточного напряжения в узлах «b», «c», «d» и «f», схемы (t=0c)

(кВ)

В узле «d»:

В узле «f»:

В узле «с»:

В узле «b»:

Анализ по расчету остаточных напряжений

После того как в схеме произошло короткое замыкания, на шинах и в узлах схемы напряжение изменилось (понизилось). До короткого замыкания напряжение было номинальным. Допустимое отклонение напряжения 10%. Если напряжение превышает это отклонение, то система не пригодна к эксплуатации.

Размещено на Allbest.ru