Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения

Задание и исходные данные

1. На основании схемы электрических соединений (рис. 1) и исходных данных требуется рассчитать аналитическим путем:

— начальное значение периодической составляющей тока при трехфазном коротком замыкании в заданной точке схемы;

— ударный ток трехфазного короткого замыкания и его действующее значение.

ток трехфазный замыкание ударный Рисунок 1

Параметры генераторов

Параметры трансформаторов

Параметры реакторов

Параметры линий электропередач

Примечание: Принять погонное сопротивление линий Х_уд = 0,4 Ом/км.

Параметры нагрузок

Выбираем базисные параметры и производим расчет параметров схемы замещения в относительных единицах:

S_б = 1000 МВА

U_б = 230 кВ

I_б = 1000/(230) = 2,51 кА Рассчитаем соответствующее сопротивление и ЭДС для генераторов:

Х_r =Х_d^"

Х_r^«_*1=X_r^»_*2=X_r^"_*3=X_r"_*4 =0,21*=0,892

Х_r^«_*5 = X_r^«_*6 = 0,19*=0,808

Е_r = 1+X_d^«sinf

Е^«_*г1=E^»_*г2=Е^"_*г3=Е^"_*г4= 1+ 0,21;

Е^«_*г5=Е^»_{*г 6}= 1+ 0,19.

Рассчитываем соответствующее сопротивление для трансформатора:

Х_т =

Для трансформаторов Т4, Т5:

Для трансформатора Т6:

Для трансформаторов Т9, Т10:

Рассчитаем соответствующее сопротивление для реактора:

P₁₌P₂=P₃=PБ-10−1500−5

Рассчитаем соответствующее сопротивления для линии:

х_л1* = 0,480= 0,605;

х_л2* = 0,4130= 0,983;

х_л3* = 0,4160= 1,21;

х_л4* = 0,490= 0,681;

х_л5* = 0,495= 0,718;

х_л6* = 0,445= 13,148;

Рассчитаем соответствующее сопротивление для нагрузок:

_Хнагр1 = 0,35= 0,63, х_нагр2 = 0,35= 12,963.

Рассчитаем соответствующее сопротивление для системы:

S_кз = 1000 МВА Е_с = 1

1. Аналитический метод

Рисунок 2

Рисунок 3

Преобразовываем треугольник в звезду:

Рисунок 4

Х₄ = Х₈ = Х₉ = 0,24+0,446=0,686

Х₁₂ = Х₇ = Х₁₀ = 0,24+0,446=0,686

Х₁₄ = Х₂ = Х_с6 = 0,313+0,131=0,444

Преобразовываем звезду в треугольник:

Рисунок 5

Преобразовываем треугольник в звезду:

Рисунок 6

Рисунок 7

Ток в относительных единицах:

Ток в именованных единицах: I_*n=I_*n*I_б=3,985*2,51=10,003 кА Ударный ток: кА

2. Метод расчета кривых

Рисунок 8

Рисунок 9

Х₄=Х_с9/2+Х_с=0+1=1

Х₅=Х_л4+Х_л5+Х_в9/2=0,681+0,718+0,278/2=1,538

Преобразовываем треугольник в звезду:

Рисунок 10

Преобразовываем звезду в треугольник:

Х₁₄=Х_с6+Х₂=0,131+0,624=0,755

Х₁₆=Х₁+Х_в6=0,687+0,293=0,98

Рисунок 11

Преобразовываем звезду в треугольник:

Рисунок 12

Рисунок 13

Определяем расчетные реактивности для каждой ветви:

Находим значение периодического тока:

I_n*турбо=1,3

} определяется по расчетным кривым

I_n*гидро=3,1

Ток в именованных единицах:

Где кА кА кА Ток:

I_n=1,3*1,181+3,1*2,363+0,396*2,51=9,853 кА Погрешность:

I_n=10,003 кА-100%

I_n=99,853 кА-х%

Разность:

100%-98,5%=1,5% - в допустимых пределах.

3. Несимметричное короткое замыкание

Прямая последовательность фаз — расчет точно такой же, что в пункте 2. Метод расчета кривых.

Обратная последовательность фаз — расчет аналогичен расчету методом расчетных кривых, только ЭДС не учитывается.

ЭДС не учитываем.

Нулевая последовательность

Расчет токов несимметричного однофазного к.з. для резных моментов времени

Для системы расчета

По расчетных кривым определяем ток для разных моментов времени для турбо и гидрогенераторов

Находим ток I_nt=m⁽¹⁾

где m⁽¹⁾=3

ток трехфазный замыкание ударный

1. О. А. Штраухман, В. А, Щуревич, А. Н. Попов — Электромагнитные переходные процесс в системах электроснабжения — Б.: Типография АлтГТУ, 2005

2. Ульянова С. А. Электромагнитные переходные процесс в системах — М.: Энергия, 1970

3. РД 153−34.0−20.527−98 Руководящие указания по расчету токов короткого замыкания и выбору оборудования.