РАЗДЕЛ I. СИММЕТРИЧНЫЙ ПЕРЕХОДНОЙ ПРОЦЕСС

 

ТЕМА 1. СИСТЕМЫ ИМЕНОВАННЫХ

И ОТНОСИТЕЛЬНЫХ ЕДИНИЦ.

Расчеты токов короткого замыкания необходимы для решения следующих задач:

· выбора схем электрических соединений;

· выявления условий работы потребителей при аварийных режимах;

· выбора аппаратов и проводников;

· проектирования и настройки устройств релейной защиты;

· выбора систем автоматического регулирования возбуждения;

· анализа устойчивости работы энегетических систем.

Допущения, принимаемые в расчетах токов КЗ:

1) закон изменения периодической слагающей тока КЗ для схемы с одним генератором можно использовать для приближенной оценки этой слагающей для схемы с несколькими генераторами;

2) учет апериодической слагающей можно проводить приближенно;

3) ротор синхронной машины симметричен;

4) учет системы проводят приближенно.

Расчет токов КЗ в электрических сетях напряжением выше 1 кВ ведется в системе именованных или относительных единиц (о.е.). Под относительным значением какой-либо величины понимают её отношение к другой одноименной величине, выбранной за единицу измерения. Величины, принятые в качестве единиц измерения называют базисными. Обычно произвольно выбирают базисную мощность S_б, МВ× А, близкую к установленной мощности генераторов в расчетной схеме и округленную до целого числа. Принимают базисное напряжение U_б, кВ, на одной из ступеней, базисные напряжения на других ступенях пересчитывают по действительным (точное приведение) или по приближенным (приближенное приведение) коэффициентам трансформации. Приближенные коэффициенты трансформации определяются по шкале средних номинальных напряжений: 1175; 770; 515; 340; 230; 154; 115; 37; 24; 18; 15, 75; 13, 8; 10, 5; 6, 3; 3, 15; 0, 69; 0, 525; 0, 4; 0, 23 кВ.

Ниже приведены формулы для определения сопротивлений элементов электрической сети в системе относительных единиц при выбранных базисных условиях.

Синхронное индуктивное сопротивление генератора Х_d и его сверхпереходное сопротивление :

Х_d = Х_d(н) ; = ,

где S_н - номинальная мощность генератора, МВ× А; Х_d(н) - синхронное сопротивление генератора по продольной оси при номинальных условиях, о.е.; - его сверхпереходное сопротивление при номинальных условиях, о.е.

Индуктивное сопротивление двухобмоточного трансформатора Х_т:

Х_т = ,

где U_к - напряжение короткого замыкания, %; S_н - номинальная мощность трансформатора, МВ× А.

Индуктивные сопротивления обмоток высшего (ВН) Х_в и низшего напряжений (НН) Х_н1 = Х_н2, о.е., трехобмоточного трансформатора с расщепленной на 2 цепи обмоткой НН:

 

Х_в = (1 - ); Х_н1 = Х_н2 = ,

 

где U_к - напряжение короткого замыкания обмоток ВН и НН, %; S_н - номинальная мощность трансформатора, МВ× А; К_р - коэффициент связи. Для трехфазных трансформаторов, у которых обмотка НН расщеплена на две цепи, К_p = 3, 5.

Индуктивные сопротивления обмоток ВН Х_в, среднего (СН) Х_с, НН Х_н, о.е., трехобмоточного трансформатора соответственно:

Х_в = ; Х_с = ; Х_н = ,

где U_кВ, U_кС, U_кН - напряжения короткого замыкания обмоток ВН, СН и НН соответственно, %; S_н - номинальная мощность трансформатора или автотрансформатора, МВ× А.

Напряжения короткого замыкания обмоток ВН U_кВ, СН U_кС и НН U_кН, %:

U_кВ = 0, 5(U_вс + U_вн - U_сн);

U_кС = 0, 5(U_вс + U_сн - U_вн);

U_кН = 0, 5(U_вн + U_сн - U_вс),

где U_вс, U_вн, U_сн - напряжения короткого замыкания по обмоткам высокого и среднего, высокого и низкого, среднего и низкого напряжений соответственно, %.

Индуктивное сопротивление одинарного реактора Х_р, о.е.,

 

Х_р = ,

где U_ср.н - среднее номинальное напряжение ступени, где установлен реактор, кВ; I_н - номинальный ток реактора, кА; I_б – базисный ток, кА.

Индуктивное сопротивление воздушной, кабельной линий Х_л, о.е.,

Х_л = ,

 

где Х₀ - удельное сопротивление линии, Ом/км; U_ср.н- среднее номинальное напряжение линии, кВ; l - длина линии, км.

Индуктивное сопротивление асинхронного двигателя Х_дв, о.е.,

Х_дв = Х_дв(н) ,

где S_н - номинальная мощность двигателя, МВ× А; Х_дв(н) = 1/I_п - сопротивление двигателя при номинальных условиях, о.е; I_п - величина кратности пускового тока двигателя, о.е.

Сопротивление комплексной нагрузки Z_н, о.е.,

Z_н = Z_н(н) ,

где Z_н(н) - сопротивление комплексной нагрузки при номинальных условиях, о.е.; S_н - номинальная мощность нагрузки, МВ× А.

Активное сопротивление генератора (синхронного двигателя) R, о.е.,

R = ,

где Т_а- постоянная времени апериодической составляющей тока генератора, с; w = 314 - угловая синхронная скорость, рад/c.

Активное сопротивление двухобмоточного трансформатора R_т, о.е.,

R_т = DР_к ,

где DР_к- потери короткого замыкания, кВт; S_н - номинальная мощность трансформатора, МВ× А.

Активные сопротивления обмоток ВН R_в и НН R_н1 = R_н2 двухобмоточного трансформатора с расщепленной обмоткой НН, о.е.,

R_в =DР_к ; R_н1 = R_н2 = 2R_в.

Активные сопротивления обмоток ВН R_в, СН R_с, и НН R_н трехобмоточного трансформатора или автотрансформатора, о.е.,

R_в = DР_кв ; R_с = DР_кс ; R_н = DР_кн ,

 

где DР_кв, DР_кс, DР_кн - потери короткого замыкания обмоток ВН, СН и НН соответственно, кВт; S_н - номинальная мощность трансформатора, МВ× А.

Потери короткого замыкания обмоток ВН DР_кв, СН DР_кс и НН DР_кн, кВт:

DР_кв = 0, 5(DР_квс + DР_квн - DР_ксн);

DР_кс = 0, 5(DР_квс + DР_ксн - DР_квн);

DР_кн = 0, 5(DР_квн + DР_ксн - DР_квс),

 

где DР_квс, DР_квн, DР_ксн - потери короткого замыкания по обмоткам высокого и среднего, высокого и низкого, среднего и низкого напряжений соответственно, кВт.

Активное сопротивление одинарного реактора R_р, о.е.,

 

R_р = ,

где DР_н - номинальные потери на фазу реактора, мВт.

Активное сопротивление воздушной, кабельной линий R_л, о.е.,

 

R_л = ,

где R₀ - удельное активное сопротивление линии, Ом/км.

Активное сопротивление асинхронного электродвигателя R_дв, о.е.,

 

R_дв = ,

где Р_н - номинальная активная мощность двигателя, МВт; М_п - величина кратности пускового момента двигателя, о.е., сosj_н - номинальный коэффициент мощности.

При известном отношении Х/R = к. Активные сопротивления элементов системы определяются как R = Х× к.

Базисные величины напряжения U_б*, тока I_б*, полного сопротивления Z_б*, ЭДС Е_б* и мощности S_б* , о.е.:

U_б* = ; I_б* = ; Z_б* = ; Е_б* = , S_б* = ,

где U - напряжение на расчетной ступени, кВ; I – ток, кА; Z - сопротивление, Ом; Е - ЭДС генератора или двигателя, кВ; S – мощность, МВ× А; U_б - базисное напряжение на расчетной ступени, кВ; I_б = S_б/Ö 3U_б - базисный ток на расчетной ступени, кА; Z_б = U_б/Ö 3I_б = /S_б - базисное сопротивление на расчетной ступени, Ом.

Обратный пересчет из относительных единиц в именованные ведется по выражениям

 

U = U_б*U_б; I = I_б*I_б; Z = Z_б*Z_б; S = S_б*S_б.

 

Лекция 3

1234567Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. G. Переживание неодушевленной материи и неорганических процессов
2. I. Фаза накопления отклонений объекта от нормального протекания процесса.
3. II.3. Интериоризация субъектом внешних социальных групповых регуляторов в процессе социализации.
4. II.4. Особенности процесса социализации в маргинальный переходный период.
5. Intel выпустила процессоры Lynnfield
6. IV.5. Ресоциализация как организованный социально-педагогической процесс.
7. Pentium 4 1700 МГц- тактовая частота процессора 1700 МГц.
8. V. ВОСПРИЯТИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ ДЕЙСТВИТЕЛЬНОСТИ. РОЛЬ СЛУХА В ЭТОМ ПРОЦЕССЕ
9. VII.3. Социально-педагогическая превенция процесса криминализации неформальных подростковых групп.
10. XVII ВЕК В ИСТОРИИ ЗАПАДНОЙ ЕВРОПЫ И РОССИИ. ОСОБЕННОСТИ РОССИЙСКОГО ИСТОРИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ЕГО ФАКТОРЫ
11. А. В процессе плавления. Б. В процессе отвердевания. В. Одинакова в обоих процессах.
12. Август: курсовая «Уголовно-процессуальное право»; к/р «Виктимология».