Определение отдельных параметров синхронных генераторов, компенсаторов и электродвигателей

 

В тех случаях, когда отсутствуют данные о каких-либо параметрах синхронных машин, необходимые для расчета токов КЗ с учетом переходных процессов в машинах, значения этих параметров целесообразно определять, используя данные о других параметрах и известные соотношения между соответствующими параметрами синхронных машин.

Если неизвестны индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора синхронной машины, а также индуктивные сопротивления ОВ и продольного демпферного контура, то их можно определить, принимая допущение, что они одинаковы.

При этом условии сопротивление взаимоиндукции между обмоткой статора и контурами ротора по продольной оси равно

 

. (3.1)

 

где - синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси;

- сверхпереходное индуктивное сопротивление по продольной оси;

- переходное индуктивное сопротивление по продольной оси;

Найденное значение позволяет определить и , так как эти параметры связаны с простыми соотношениями:

 

(3.2)

и

. (3.3)

 

где - индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора

- индуктивное сопротивление обмотки возбуждения.

Если задано отношение КЗ значение синхронное индуктивное сопротивление по продольной оси можно рассчитать по выражению

 

(3.4)

 

где Е_*=(1, 05¸ 1, 2), относительное значение ЭДС при , определяемое по характеристике ХХ.

Если активные сопротивления обмоток статора и возбуждения синхронной машины даны при температуре, отличной от рабочей , то при расчете токов КЗ эти сопротивления следует привести к рабочей используя выражение

 

, (3.5)

 

где - рабочая температура обмотки;

- температура, при которой обычно дано сопротивление обмотки

В случае если нет данных об активном сопротивлении обмотки статора синхронной машины, это сопротивление следует определять в относительных единицах при номинальных условиях по формуле

 

, (3.6)

 

где - сопротивление обратной последовательности синхронной машины в относительных единицах при номинальных условиях;

- постоянная времени затухания апериодической составляющей тока при трехфазном КЗ на выводах машины, с.

При расчете токов КЗ с учетом переходных процессов в синхронной машине активное сопротивление обмотки возбуждения следует приводить к обмотке статора.

Приведенное сопротивление в относительных единицах при номинальных условиях машины рекомендуется определять по формуле

 

, (3.7)

 

где - ток возбуждения машины при ее работе в режиме холостого хода с номинальным напряжением, кА;

- номинальная мощность машины, MB× А.

 

Влияние и учет нагрузки

 

В установившемся режиме КЗ нагрузка может существенно изменить величины и распределение токов в схеме.

В нагрузочном режиме генератор имеет большее возбуждение, чем на холостом ходу и влияние нагрузки проявляется именно в этом случае. Рассмотрим простейший пример по схеме на рисунке 3.1.

В режиме КЗ нагрузка шунтирует поврежденную ветвь и уменьшает внешнее сопротивление цепи статора. Это приведет к увеличению тока генератора и уменьшению его напряжения. Соответственно пропорционально этому уменьшится ток в месте короткого замыкания. Если КЗ удаленное, то влияние нагрузки более выраженное. Если КЗ происходит на выводах генератора, то присоединенная нагрузка не играет никакой роли.

 

 

Рисунок 3.1 –Нагрузка в цепи генератора

 

 

Промышленная нагрузка преимущественно состоит из асинхронных двигателей. Зависимость напряжения от скольжения нелинейная, что усложняет точный учет нагрузки и в основном она учитывается приближенно. Для практических расчетов она учитывается некоторой постоянной реактивностью.

Допустим генератор с ЭДС Еq работает на некоторую чисто индуктивную цепь с реактивностью Х_ВН. Для определения его напряжения можно воспользоваться выражениями

 

(3.8)

и

 

(3.9)

 

Выражение (3.8) представляет собой внешнюю характеристику генератора, на рисунке 3.2 это прямая FM. Выражение (3.2) представляет собой на рисунке 3.2 прямую ОР, наклон которой пропорционален реактивности цепи статора . Координаты точки пересечения названых прямых дают значения тока и напряжения генератора в данных условиях. При изменении Х_ВН точка пересечения перемещается по прямой FM. Крайнее положение (точка М) соответствует короткому замыканию на выводах генератора. Установившийся ток при этом достигает наибольшей величины при данной ЭДС, а напряжение падает до нуля. Если считать, что, что генератор работает в нагрузочном режиме, то реактивность нагрузки характеризуется наклоном прямой ОН, то есть углом a. Эту реактивность можно определить из (3.8) и (3.9), приняв и по выражению

 

(3.10)

 

Из (3.10)видно, что величина нагрузки зависит от параметров генератора, причем влияние коэффициента мощности сказывается в скрытом виде, через значение Eq. При средних значениях параметров типовых генераторов, работающих с полной нагрузкой при соsj=08, относительная величина реактивности нагрузки после округления результатов составляет х_НАГР=1, 2.

В соответствии с указаниями к расчету токов КЗ, следует учитывать влияние каждой комплексной нагрузки, если ток в месте КЗ от той нагрузки составляет не менее 5 % тока в месте КЗ, определенного без учета нагрузки.

В общем случае ток КЗ от комплексной нагрузки следует определять как геометрическую сумму токов от отдельных ее элементов.

В приближенных расчетах допускается эквивалентирование комплексной нагрузки с представлением ее в виде эквивалентной ЭДС и эквивалентного сопротивления.

Эквивалентное сопротивление прямой (обратной) последовательности в относительных единицах в зависимости от относительного состава потребителей узла при номинальных условиях допускается рассчитывать по формуле

 

, (3.11)

 

где и - активная и индуктивная составляющие сопротивления прямой (обратной) последовательности i-го потребителя, включая составляющие сопротивления элементов, связывающих потребителя с шинами узла; их значения в относительных единицах при суммарной номинальной мощности нагрузка S_S, кВ× А, и среднем номинальном напряжении той ступени напряжения сети, где она присоединена, приведены в таблице 3.1;

- S_i - полная установленная мощность i-го потребителя нагрузки, кВ× А.

 

 

Таблица 3.1 - Параметры элементов комплексной нагрузки
Потребители комплексной нагрузки	Значение эквивалентной ЭДС	cosj	Сопротивление в относительных единицах
прямой последовательности	обратной последовательности
Синхронные двигатели напряжением свыше 1 кВ	1, 074	0, 9	0, 04 + j0, 15	0, 04 + j0, 15
Синхронные двигатели напряжением до 1 кВ	1, 079	0, 9	0, 03 + j0, 16	0, 03 + j0, 16
Асинхронные двигатели напряжением свыше 1 кВ	0, 93	0, 87	0, 01 + j0, 17	0, 01 + j0, 17
Асинхронные двигатели напряжением до 1 кВ	0, 9	0, 8	0, 07 + j0, 18	0, 07 + j0, 18
Лампы накаливания		1, 0	1, 0	1, 33
Газоразрядные источники света		0, 85	0, 85 + j0, 53	0, 382 + j0, 24
Преобразователи		0, 9	0, 9 + j0, 45	1, 66 + j0, 81
Установки электротермические		0, 9	1 + j0, 49	0, 4 + j0, 2

 

 

Метод расчета тока КЗ от комплексной нагрузки зависит от характера исходной схемы замещения узла и положения точки КЗ, рисунок 3.2а. При радиальной расчетной схеме, рисунок 3.2б, допускается не учитывать влияние статических потребителей (преобразователей, электротермических установок и другие).

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ, ударный ток, а также периодическую составляющую тока КЗ в произвольный момент времени следует рассчитывать с учетом подпитки от синхронных и асинхронных электродвигателей.

При КЗ за общим сопротивлением для различных потребителей узла нагрузки, рисунок 3.3а, начальное значение периодической составляющей тока трехфазного КЗ рекомендуется определять с учетом влияния двигательной и статической нагрузки, используя выражение

 

, (3.12)

 

где и - результирующая ЭДС и сопротивление узла нагрузки. Их значения можно определить по данным таблиц 3.1 или 3.2, в зависимости от относительного состава потребителей;

- внешнее сопротивление до точки КЗ.

Рисунок 3.2 –Схемы включения нагрузки в цепь КЗ

а) расчетная схема, б) схема замещения

 

 

Действующее значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени с учетом электродвигателей и статической нагрузки узла рекомендуется определять как

 

, (3.13)

 

где - периодическая составляющая тока КЗ в произвольный момент времени от электродвигателей. Она определяется с использованием соответствующих типовых кривых;

- суммарный ток статических потребителей до КЗ.

При КЗ за общим сопротивлением для узла нагрузки и системы, рисунок 3.3б, начальное значение периодической составляющей тока в точке трехфазного КЗ следует определять по формуле

 

, (3.14)

 

где и - ЭДС соответственно системы и узла нагрузки;

- результирующее сопротивление со стороны системы до сборных шин узла, рисунок 3.3б

- эквивалентное сопротивление нагрузки, включая цепь ее подключения;

- эквивалентное сопротивление элементов, включенных между точкой КЗ и шинами узла нагрузки.

 

 

а) б)

Рисунок 3.3 – Схемы замещения с нагрузкой

 

Начальное значение периодической составляющей тока КЗ от узла нагрузки

 

, (3.15)

 

где - напряжение в точке М

.

Значение периодической составляющей тока КЗ в произвольный момент времени от узла нагрузки следует рассчитывать с учетом влияния электродвигателей по расчетным кривым.

 

 

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. PEST-анализ макросреды предприятия. Матрица профиля среды, взвешенная оценка, определение весовых коэффициентов. Матрицы возможностей и матрицы угроз.
2. Анализ баланса реактивной мощности на границе раздела энергоснабжающей организации и потребителя, и при необходимости определение мощности батарей конденсаторов для сети напряжением выше 1 кВ
3. Блок 1. Понятие о морфологии. Имена. Имя существительное: определение, грамматические признаки, правописание
4. В какие организации направляются материалы расследования Н.С. на производстве, в отдельных отраслях и организациях.
5. В ОТДЕЛЬНЫХ СФЕРАХ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
6. В отношении отдельных категорий лиц
7. В случае непринятия судом признания иска ответчиком суд выносит об этом определение и продолжает рассмотрение дела по существу.
8. Влияние параметров вентилятора и вентиляционной сети на его производительность
9. Влияние параметров микроклимата на здоровье и
10. Вопрос 1. Какое определение Маркетингу дал Филип Котлер и на чем базируется теория маркетинга?
11. Вопрос 1. Определение триггера. Классификация, назначение, таблицы переходов.
12. Вопрос 34 Определение радиационно-опасного объекта. Основные радиационные источники. Классификации аварий на РОО