Электромагнитные переходные процессы
Определить сверхпереходный ТКЗ трехфазного КЗ при повреждении в точках 4 и 5 в именованных единицах с точным приведением коэффициентов трансформации.
При повреждении в точке К-4
Рис.2 Схема участка энергосистемы
Параметры элементов схемы:
Генераторы G1-G2 ТВФ-60-2: =60 МВт; =6,3кВ; =0,8; =0,195;
Трансформатор Т1-Т2 ТДТН-80000/110-У1: =80 МВА;
= 115кВ; =38,5 кВ; =6,6 кВ; =10,5%; =17%; =6,5%;
Обобщенная нагрузка Нг1: =30 МВА; =35 кВ; =0,85; 0,35;
Автотрансформатор АТДЦТН-200000/330/110: Sн= 200 МВА; =330 кВ; = 115 кВ; = 10,5кВ; =10,5 %;=38 %; = 25%;
Двухцепная линия Л1 АСО-240: L1= 70 км, погонное сопротивление = 0,4 Ом/км;
Одноцепная линия Л2 АС-120: L2= 60 км, погонное сопротивление = 0,4 Ом/км;
Система С: Sc=6500МВА.
Составим схему замещения (рис.3). Двухцепная линия, используя принцип симметрии, изображается одним элементом, а наличие параллельного элемента учитывается при вычислении сопротивления. По реактору и обмоткам низшего напряжения автотрансформаторов ток КЗ не протекает, поэтому на схеме замещения они отсутствуют.
Рис.3 Схема замещения участка энергосистемы
В качестве основной ступени принимается та ступень, где произошло КЗ. Напряжение на этой ступени 38,5 кВ.
Сопротивления всех элементов, ЭДС генераторов и системы выразим в именованных единицах.
Сопротивления генераторов G1 и G2, приведенные к их номинальным параметрам
Ом.
Сопротивления генераторов, приведенные к ОС
Ом.
В схеме замещения участвуют все обмотки трансформаторов Т1 и Т2
%,
%,
%.
Соответствующие им сопротивления
Ом,
Ом,
Ом.
Сопротивления трансформаторов Т1 и Т2, приведенные к ОС
Ом,
Ом,
Ом.
Сопротивление обобщенной нагрузки Нг1, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление одной цепи двухцепной линии Л1
Ом.
Сопротивление двухцепной линии, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление одноцепной линии Л2
Ом.
Сопротивление одноцепной линии, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление автотрансформатора АТ, приведенное к обмотке высокого напряжения
Сверхпереходной ток короткое трехфазное замыкание
Ом.
Сопротивление автотрансформатора, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление системы С
Ом.
Сопротивление системы, приведенное к ОС
Ом.
Преобразуем схему замещения
Рис.4 Схема замещения участка энергосистемы
Ом,
Ом,
Ом.
Рис.5 Схема замещения участка энергосистемы
ЭДС генераторов G1 и G2 в относительных номинальных единицах
ЭДС генераторов в именованных единицах
кВ.
ЭДС генераторов, приведенная к ОС
кВ.
ЭДС системы С в именованных единицах
кВ.
ЭДС системы, приведенная к ОС
кВ.
кВ.
ЭДС нагрузки в именованных единицах, приведенная к ОС
кВ.
Токи в ветвях схемы
кА.
кА.
Полный ток в месте повреждения равен сумме токов всех присоединений
кА.
При повреждении в точке К-5
Рис.6 Схема участка энергосистемы
Параметры элементов схемы такие же, что и при расчете в точке К-4, плюс дополнительные:
Двухцепная линия Л3 А-95: L3= 35 км, погонное сопротивление = 0,4 Ом/км;
Трансформатор Т3-Т4 ТДН-40000/110: =40 МВА; = 115кВ; =38,5 кВ; =10,5%.
Обобщенная нагрузка Нг2: =40 МВА; =35 кВ; =0,85; 0,35;
Напряжение на основной ступени 38,5 кВ.
Составим схему замещения (рис.7). Генераторы, трансформаторы, двухцепные линии, используя принцип симметрии, изображаются одним элементом, а наличие параллельного элемента учитывается при вычислении сопротивления. По реактору и обмоткам низшего напряжения автотрансформаторов ток КЗ не протекает, поэтому на схеме замещения они отсутствуют.
Рис.7 Схема замещения участка энергосистемы
Сопротивление двух генераторов, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление трансформаторов Т1 и Т2, приведенное к обмотке низкого напряжения
Ом.
Сопротивление двух трансформаторов, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление двухцепной линии Л1, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление одноцепной линии Л2, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление автотрансформатора АТ, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление системы С, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление обобщенной нагрузки Нг2, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление одной цепи двухцепной линии Л3
Ом.
Сопротивление двухцепной линии, приведенное к ОС
Ом.
Сопротивление двух трансформаторов Т3 и Т4, приведенное к обмотке низкого напряжения, т. е. к ОС
Ом.
Преобразуем схему замещения
Рис.8 Схема замещения участка энергосистемы
ЭДС генераторов, приведенная к ОС
кВ.
ЭДС системы, приведенная к ОС
кВ.
ЭДС нагрузки, приведенная к ОС
кВ.
Токи в ветвях схемы
кА.
кА.
Полный ток в месте повреждения равен сумме токов всех присоединений
кА.
Определить сверхпереходные ТКЗ при несимметричных повреждениях в точках КЗ 1(к(1)), 2(к(1,1)), 3(к(2)) в относительных базисных единицах с приближенным приведением коэффициентов трансформации.
Рис.9 Схема участка энергосистемы для определения ТКЗ
Параметры элементов схемы такие же, что приводились ранее, плюс дополнительные:
Трансформатор Т5-Т6 ТДН-40000/110: =40 МВА; = 115кВ; =38,5 кВ; =10,5%;
Реактор СДР РБСГ 10-2?2500-0,14: Iн=2,5 кА; Хр= 0,14 Ом; =10 кВ; Кс=0,6%.
Обобщенная нагрузка Нг4: =20 МВА; =10 кВ; =0,85; 0,35;
При однофазном повреждении в точке К-1
Составляем схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей (рис.10, рис.11, рис.12).
Рис.10 СЗПП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-1
Рис.11 СЗОП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-1
Рис.12 СЗНП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-1
Выбираем базисные условия: базисная мощность Sб =1000 МВА и базисные напряжения ступеней, которые принимаем равными средним напряжениям UбI =115кВ; UбII =340кВ; UбIII =6,3кВ; UбIV =10,5кВ.
Сопротивления элементов схемы замещения прямой последовательности выражаем в относительных единицах и приводим их к принятым базисным условиям.
;
;
;
;
;
.
Сворачивая СЗПП, найдем эквивалентное сопротивление прямой последовательности
Рис.13
При приближенном приведении ЭДС генераторов и системы в относительных единицах равны 1.
В СЗОП величина сопротивления генератора в общем случае отличается от сопротивления прямой последовательности прямой последовательности (поэтому использован другой порядковый номер). Однако КЗ электрически удалено от генератора, поэтому будем считать сопротивление генератора обратной последовательности равным прямой. Так как все остальные элементы схем замещения прямой и обратной последовательностей одинаковы, то их эквивалентные сопротивления равны между собой
.
Рис.14
В СЗНП сопротивления линий и системы отличаются от сопротивлений прямой (обратной) последовательностей. Для заданных линий:
- - для двухцепной линии, - для одноцепной линии, поэтому
,
,
,
,
,
.
В СЗНП участвуют все обмотки автотрансформатора:
,
,
.
Соответствующие им сопротивления
,
.
Так как представляет собой небольшую отрицательную величину, то сопротивление принимается равным нулю.
Преобразуем СЗНП
Вычисляем ток однофазного КЗ на землю в месте повреждения
При двухфазном повреждении в точке К-2
Составляем схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей (рис.18, рис.19, рис.20).
Рис.18 СЗПП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-2
Рис.19 СЗОП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-2
Рис.20 СЗНП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-2
Сворачивая СЗПП, найдем эквивалентное сопротивление прямой последовательности
Рис.20
В СЗОП эквивалентное сопротивление равно:
.
Преобразуем СЗНП
,
,
Рис.21
Рис.22
Вычисляем ток двухфазного КЗ на землю
При двухфазном повреждении на землю в точке К-3
Составляем схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей (рис.23, рис.24, рис.25).
Рис.23 СЗПП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-3
Рис.24 СЗОП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-3
Рис.25 СЗНП участка энергосистемы для определения ТКЗ в т. К-3
,
,
.
Рис.26
Сворачиваем СЗПП
В СЗОП эквивалентное сопротивление равно
Сворачиваем СЗНП
,
,
,
Рис.27
Рис.28
Вычисляем ток двухфазного КЗ
КА.
Произвести расчет и зменения во времени периодической слагающей ТКЗ при трехфазном КЗ в точке К3 с помощью типовых кривых при отключенной системе. Расчет выполнить в относительных базисных единицах с приближенным приведением коэффициентов трансформации.
Рис.29 Схема участка энергосистемы
Схема замещения для расчета сверхпереходного тока приведена на рис.30 . Здесь указаны только элементы, по которым протекает ток КЗ.
Рис.30 Схема замещения участка энергосистемы
Сопротивление обмоток НН и СН автотрансформатора
Расчет с использованием типовых кривых проводится с приближенным приведением коэффициентов трансформации.
Преобразуем схему замещения
При приближенном приведении коэффициентов трансформации ЭДС эквивалентная всех источников тока КЗ равна 1. Базисное напряжение ступени Uб=10,5.
Сверхпереходный ток КЗ
КА.
Номинальный ток объединенного генератора электростанции
кА.
Относительные значения тока генератора
Определяем по кривым. Действующие значения периодической составляющей тока
.
Кривая тока показана на рис. 31.
Кривая изменения действующего значения тока КЗ
4. Вычислить ударный ток КЗ при трехфазном КЗ в точке К2 и отключенной системе. Расчет выполнить в относительных базисных единицах с приближенным приведением коэффициентов трансформации.
Рис.32 Схема замещения для индуктивных сопротивлений
Суммарное индуктивное сопротивление цепи
Сверхпереходной ток КЗ
КА.
Рис.33 Схема замещения для активных сопротивлений
Определяем активные сопротивления элементов схемы замещения
,
,
.
Так как активное сопротивление линии значительно превышает активные сопротивления других элементов схемы, то его расчет выполняем более точно с использованием реального значения из приложения.
Находим суммарное активное сопротивление заданного участка цепи
И эквивалентную постоянную времени
Определяем ударный коэффициент
И ударный ток
КА.
Построить векторные диаграммы для токов КЗ при однофазном КЗ в точке К1 (в месте повреждения и в ветви генератора ЭС). Система отключена. Расчет в относительных базисных единицах с приближенным приведением коэффициентов трансформации.
Рис.34 СЗПП участка энергосистемы
Рис.35 СЗОП участка энергосистемы
Рис.36 СЗНП участка энергосистемы
Преобразуем СЗНП
Рис.37
Вычисляем ток однофазного КЗ на землю в месте повреждения
КА.
Граничные условия при однофазном замыкании
Из граничных условий для токов получим
КА
Из граничного условия для напряжения
Найдем значения симметричных составляющих напряжения
,
,
Строим векторные диаграммы напряжений и токов в месте повреждения
Векторные диаграммы напряжений и токов при однофазном КЗ в месте КЗ
Строим векторные диаграммы напряжений и токов в ветви генератора ЭС
Векторные диаграммы напряжений и токов при однофазном КЗ в ветви генератора.
Похожие статьи
-
Передаточной функцией называется отношение изображения по Лапласу выходной функции (в данной курсовой работе ) к изображению по Лапласу входной функции...
-
Расчет токов и напряжений до коммутации. Докоммутационная схема приведена на рис. 2. Рис. 2 Докоммутационная схема Расчет токов и напряжений в момент...
-
Составление выражения для операторного изображения искомой функции Рис. 7 Схема замещения для операторного метода При составлении операторной схемы все...
-
Переходные процессы и основы синтеза линейных радиотехнических цепей
Переходные процессы и основы синтеза линейных радиотехнических цепей Современные радиотехнические системы часто включают в себя комплекс достаточно...
-
ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ЛОГИЧЕСКИХ СХЕМАХ - Цифровые устройства и микропроцессоры
Отличие времени задержки tзд. р. от нуля при прохождении сигнала через логическую схему может приводить к возникновению помех в выходном сигнале. Эти...
-
Так как входное напряжение дано в сложном виде, то рассмотрим два промежутка времени: первый от до в течении которого действует напряжение вида , (22) И...
-
Основные задачи организации перевозок грузов по малым рекам - Транспортный процесс
1. Установление рациональной схемы грузовых потоков в зоне обслуживания малых рек. Установление схемы зависит от транспортных связей между поставщиком и...
-
Оборудование участка подготовки автомобилей к окраске Участки подготовки автомобилей к окраске предназначены для изоляции зоны пылеобразующих работ...
-
Определение переходной характеристики цепи Переходная характеристика цепи: H(t)=hпр(t)+hсв(t) (18) Т. к. воздействие - ток, а реакция - ток на...
-
Централизованная порейсовая система: регистрация пассажиров производится в центральном зале, где каждая стойка закреплена за отдельным рейсом....
-
Модель прогнозирования аварийности нерегулируемого режима. Потенциальной опасность конфликтной точки определяется по формуле , ед/год, (2.8.60) Где -...
-
Прогнозирование аварийности на перекрестке проспект Победы - улица Кирова производится для точки бокового столкновения транспортных потоков, движущихся с...
-
При прогнозировании аварийности на регулируемом перекрестке в исследуемом конфликте рассматриваются три режима движения: - нерегулируемый, когда...
-
Оценка частоты гармонических сигналов на основе анализа амплитудно-частотной характеристики процесса
Оценка частоты гармонических сигналов на основе анализа амплитудно-частотной характеристики процесса Бордюков Антон Геннадьевич, Аспирант...
-
Измерению подлежат три параметра в течение каждого цикла: 1) "запаздывание проезда на зеленый сигнал". Секундомер включается в момент включения желтого...
-
Инженерный технический транспортный перевозочный Правление ОАО "РЖД" одобрило проект новой концепции повышения безопасности движения, основанной на...
-
Схема технологического процесса на зоне представлена на рисунке 2. Основные маршруты Возможные маршруты Маршруты выборочного диагностирования Рисунок 2 -...
-
Техническое обслуживание подвижного состава подразделяются: Ежедневное техническое обслуживание (ЕО); Первое техническое обслуживание (ТО-1); Второе...
-
Определение экономической эффективности При сравнении двух вариантов технологического решения с целью выбора наиболее эффективного, применяется...
-
Произведем исследование очага аварийности на исследуемом объекте - перекресток проспект Победы - улицы Кирова. Статистические данные по отчетным ДТП за...
-
Выбор и обоснование метода организации технологического процесса ТО В зависимости от числа постов для данного вида ТО и уровня их специализации различают...
-
Прогнозирование аварийности на перекрестке проспект Победы - улица Кирова производится для точки бокового столкновения транспортных потоков, движущихся с...
-
Общие данные по светофору на солнечной батарее Одной из актуальных задач является снижение энергопотребления и эксплуатационных затрат на обслуживание...
-
Многогранность структуры авторемонтного производства, выполняемых работ и используемого технологического оборудования предопределяют многообразие видов...
-
Качество и долговечность лакокрасочного покрытия кузовов в значительной мере зависят от правильного выбора и соблюдения режима сушки. Интенсифицировать...
-
Модель прогнозирования аварийности нерегулируемого режима. Потенциальной опасность конфликтной точки определяется по формуле , ед/год, (2.8.60) Где -...
-
При прогнозировании аварийности на регулируемом перекрестке в исследуемом конфликте рассматриваются три режима движения: - нерегулируемый, когда...
-
Графики переходных функций объекта и замкнутой системы
Контрольная работа по дисциплине: "Системы автоматического управления" Цель работы. Построить графики переходных функций объекта и замкнутой системы. По...
-
В основу организации производства положена единая для всех городских станций функциональная схема (рисунок 4) Рисунок 4 Функциональная схема...
-
Измерению подлежат три параметра в течение каждого цикла: 1) "запаздывание проезда на зеленый сигнал". Секундомер включается в момент включения желтого...
-
Для вычисления переходной характеристики используем обратное преобразование Лапласа: , Получим выражение для переходной характеристики: Построим график...
-
Разработка оптимальных маршрутов доставки груза - Моделирование транспортных процессов
При планировании перевозок возникает необходимость в определении кратчайших расстояний между АТП, пунктами производства и потребления, местами тяготения...
-
Произведем исследование очага аварийности на исследуемом объекте - перекресток проспект Победы - улицы Кирова. Статистические данные по отчетным ДТП за...
-
Экранирование происходит благодаря отражению электромагнитной волны от поверхности экрана и затуханию преломленной волны в теле экрана. Пусть у падающей...
-
Краткое описание технологии (физика процессов) - Беспроводный доступ к Интернет
Сигналы входного интерфейса системы используются для модуляции сигнала в открытом оптическом канале. Сама технология передачи основывается на передаче...
-
Гильза цилиндр поршневой двигатель В разработке данного курсового проекта предложено приспособление для восстановления внутренней поверхности гильз...
-
Особенности процессов в дискретных системах - Теория дискретных систем
В дискретных системах осуществляется преобразование информации, заданной в виде дискретных процессов, квантованных по времени или по времени и уровню...
-
Технологический процесс ремонта кузовов и кабин в сборе включает разборку, полное или частичное снятие старой краски, дефектовку, ремонт составных частей...
-
Ремонт кузова и крыши Кузов и крышу вагонов-хопперов для зерна ремонтируют в соответствии с требованиями пунктов 7.1, 7.1.1, 7.1.2 настоящей...
-
Механизм работы магнитостатического экрана заключается в шунтировании силовых линий магнитного поля. Где поставить экран? по возможности вблизи...
Электромагнитные переходные процессы