Электромагнитные и электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах. часть 2

1 2

---

3 РАСЧЕТ ТОКОВ ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА СТОРОНЕ 0.4 КВ

Обмотки НН (10 кВ) трансформаторов Т2 считаем источником постоянного напряжения. Рассмотрим одну из параллельных ветвей (рисунок 3.1). Рисунок 3.1 – Схема замещения для расчёта тока КЗ на ступени 0.4 кВ Так как точка КЗ находится на ступени ниже 1000 В, то все расчёты ведутся в именованных единицах (Uб = 0.4 кВ); параметры схемы замещения рассчитываются по соответствующим типовым формулам. Трансформатор: Кабельные линии 10 кВ и 0.4 кВ: Сопротивления автоматов, трансформаторов тока и контакторов зависят от класса напряжения: — автоматы: — трансформаторы тока: — контакторы: Суммарные сопротивления схемы: Ом; Ом. Ток подпитки КЗ со стороны системы: Ток от асинхронных двигателей: , (3.1) где , − берутся из таблицы средних значений [1,2]. Ток от нагрузки: , (3.2) где , − берутся из таблицы средних значений [1, 2]. Полный ток в точке КЗ: Для отношения ударный коэффициент . Ударный ток от элементов схемы: Суммарный ударный ток в точке КЗ: Расчеты сведем в таблицу 3.1. Таблица 3.1 – Результаты расчета трехфазного и ударного тока короткого замыкания на стороне 0.4 кВ

Величина	Система	Асинхронные двигатели	Нагрузка	Итого
, кА	3.078	14.049	9.915	27.041
, кА	2.176	7.641	7.011	16.829

 

4 РАСЧЕТ ДВУХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА СТОРОНЕ ВН

Для расчета режима, возникающего при несимметричном КЗ, будем использовать метод симметричных составляющих, в соответствии с которым фазные токи и напряжения определяются как геометрическая сумма токов или напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей [2, 3]. Учитывая, что полный ток в месте короткого замыкания, а также токи обратной и нулевой последовательностей при несимметричном КЗ пропорциональны току прямой последовательности, задача сводится именно к определению тока прямой последовательности. В свою очередь, ток прямой последовательности при любом несимметричном КЗ может быть определен как ток при трехфазном коротком замыкании в точке, удаленной от действительной точки КЗ на дополнительную реактивность , определяемую видом КЗ. Таким образом, если не учитывать сопротивление дуги в точке КЗ, то правило эквивалентности прямой последовательности будет иметь вид: , (4.1) где – ток прямой последовательности в точке КЗ; – результирующая ЭДС схемы прямой последовательности; – результирующее сопротивление схемы прямой последовательности относительно точки КЗ; – дополнительная реактивность, определяемая видом КЗ. Для определения тока прямой последовательности двухфазного короткого замыкания требуется предварительно найти результирующее сопротивление схемы обратной последовательности, которое для заданного вида несимметричного КЗ и будет определять дополнительную реактивность , т.е. , (4.2) при этом модуль полного тока в месте КЗ определяется как: (4.3) где – коэффициент, зависящий от вида КЗ.

4.1 Составление и преобразование схем отдельных последовательностей

Схема замещения прямой последовательности и ее преобразования были рассмотрены ранее (см. раздел 2.1). Для дальнейшего расчета схему (рисунок 2.4) следует преобразовать к виду, изображенному на рисунке 4.1. Результирующее сопротивление прямой последовательности: . Результирующая ЭДС прямой последовательности: . Рисунок 4.1 – Эквивалентная схема прямой последовательности Схема замещения обратной последовательности По структуре аналогична схеме замещения прямой последовательности, но не содержит ЭДС (рисунок 3.2). Результирующее сопротивление обратной последовательности:

. 4.2 Определение тока двухфазного короткого замыкания, ударного тока и коэффициента тяжести аварии

Дополнительное сопротивление для двухфазного КЗ по (4.2): , а значение коэффициента для двухфазного КЗ: . Ток прямой последовательности в месте КЗ в соответствии с (4.1) кА. Фазный ток в точке КЗ аварийных фаз: кА. Ударный ток двухфазного короткого замыкания определим с учетом ударного коэффициента , принятого приближенно при КЗ на присоединении распределительного устройства повышенного напряжения подстанции: кА. Коэффициенты тяжести аварии показывают, какой вид короткого замыкания наиболее опасен, и вычисляются по формуле (для случая сверхпереходного режима): (4.4) Подставим в это выражение найденные ранее значения и получим:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для решения задач, поставленных в курсовой работе, были составлены схемы замещения прямой и обратной последовательностей, выполнено приведение параметров схем к базисным единицам и расчетным путем получены значения токов при трехфазном и двухфазном КЗ для начального момента времени. Расчет токов КЗ для заданного момента времени выполнен практическим методом с использованием типовых кривых токов короткого замыкания генераторов [7]. В ходе выполнения настоящей работы сформированы навыки в создании эквивалентных схем замещения прямой и обратной последовательностей, а также в получении расчетных значений токов трехфазного и двухфазного коротких замыканий в составленных эквивалентных схемах.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Рожкова Л.Д. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для техникумов. – 3-е изд., перераб. и доп./ Л.Д. Рожкова, В.С. Козулин – М.: Энергоатомиздат, 1987. – 648 с. 2. Ульянов С.А. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. — М: Энергия, 1970, — 520 с. 3. Ульянов С.А. Сборник задач по электромагнитным переходным процессам в электрических системах. — М: Энергия, 1968, — 495 с. 4. Воробьев Г.В., Тепикина Г.М., Титова М.В., Володина Т.В., Пьянова Л.А., Феопентова Н.В. Электромагнитные переходные процессы в электрических системах. Методические указания к курсовому проектированию. — Тольятти, 1983. — 75 с. 5. Воробьев Г.В. Несимметричные короткие замыкания. Методические указания по курсу «Переходные процессы в системах электроснабжения». — Тольятти, 1986, — 36 с. 6. Воробьев Г.В. Несимметричные короткие замыкания в системах электроснабжения. Методические указания по курсу «Переходные процессы в системах электроснабжения». — Тольятти, 1986, — 38 с. 7. Сенько В.В. Электромагнитные переходные процессы в системах электроснабжения. Методические указания к курсовой работе. –Тольятти: ТГУ. – 40 с.

---

1 2