Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Исходные данные к курсовой работе. 3 часть



 

Таблица 16.

Тип элемента системы электроснабжения Xo , о.е.
1. Синхронные машины (0,15 - 0,6)Xd
2. Одноцепная ЛЭП без тросов 3,5X1
3. Одноцепная ЛЭП со стальными тросами 3,0X1
4. Одноцепная ЛЭП с хорошо проводящими тросами 2,0X1
5. Двухцепная ЛЭП без тросов 5,5X1
6. То же со стальными тросами 4,7X1
7. То же с хорошо проводящими тросами 3,0X1
8. Кабельная линия (3,5 - 4,6)X1

 

Значения сопротивлений нулевой последовательности трансформаторов зависят от конструкции магнитопровода, схемы соединения обмоток трехфазных силовых трансформаторов и места возникновения к.з.

Основные схемы соединения обмоток силовых трансформаторов и соответствующие им схемы замещения приведены на рис. 6, в предположении, что короткое замыкание произошло на стороне обмотки I.

Рис. 6 Соединения обмоток трансформатора и их схемы замещения для токов нулевой последовательности.

При соединении обмоток Y/Δ (рис. 6,а) Э.Д.С. нулевой последовательности трансформатора целиком расходуется на проведение тока той же последовательности только через реактивность рассеяния обмотки, соединенной треугольником, так как этот ток( подобно третьей гармонике тока) не выходит за пределы данной обмотки. В схеме замещения это отражают закорачиванием ветви с xII . Потенциал, равный нулю, на конце ветви xII схемы замещения не указывает на искусственный перенос заземления нейтрали, как это иногда ошибочно воспринимают; он только соответствует условию, что данной ветвью схемы замещения трансформатора заканчивается путь циркуляции токов нулевой последовательности.

При соединении обмоток Yо/Yо представленная на рис. 6,б схема замещения предполагает, что на стороне обмотки II обеспечен нуль для тока нулевой последовательности, т.е. в цепи этой обмотки имеется по меньшей мере еще одна заземленная нейтраль (см. пунктир). Если же этого нет, то схема замещения будет такой же, как и при соединении обмоток Yо/Y (рис.6,в), что соответствует режиму холостого хода трансформатора.

Оценим теперь величину реактивности намагничивания нулевой последовательности трансформатора χμо.

Для группы из трех однофазных трансформаторов, а так же для трехфазных четырех- и пятистержневых (броневых) трансформаторов ток намагничивания нулевой последовательности очень мал, так как в этом случае условия для магнитного потока практически те же, что и при питании трансформатора от источника напряжения прямой (или обратной) последовательности. Поэтому в соответствии с принятым ранее допущением можно считать χμо= ∞.



Иные условия имеют место в трехфазных трехстержневых трансформаторах, где магнитные потоки нулевой последовательности вынуждены замыкаться через изолирующую среду и кожух трансформатора. Для проведения магнитного потока по пути со столь высоким магнитным сопротивлением необходим достаточно большой ток намагничивания; следовательно, реактивность χμо у трансформатора такого типа значительно меньше, чем χμ1 . В зависимости от конструкции этого типа трансформатора она находится в пределах χμо =(0,3÷1,0). Имея в виду, что величина χII все же значительно меньше χμо , можно практически считать, что для трехстержневого трансформатора с соединением обмоток Yо/Δ xμо≈ ∞ .

В табл. 17 сведены изложенные выше указания относительно оценки реактивности нулевой последовательности двухобмоточных трансформаторов.

 

Таблица 17

Реактивности χо двухобмоточных трансформаторов

Тип трансформатора и соединения его обмоток Χо
Трансформатор любого типа с соединением обмоток Yо/Δ Трехфазная группа из однофазных трансформаторов, трехфазный четырех или пятистержневой трансформатор: с соединением обмоток Yо/Y то же Yо/Yо Трехфазный трехстержневой трансформатор: с соединением обмоток Yо/Y то же Yо/Yо Χ1   ∞ χ1 χ1+χμо   по рис. 6,б  

 

У трехобмоточных трансформаторов одна из обмоток, как правило, соединена в треугольник. Поэтому для них всегда можно принимать χμо= ∞.



Основные варианты соединения обмоток трехобмоточного трансформатора и соответствующие им схемы замещения нулевой последовательности (считая Uо приложенным со стороны обмотки I) приведены на рис. 6,г,д и е.

В варианте рис.6,г ток нулевой последовательности в обмотке III отсутствует. Следовательно, в этом случае χо= χI + χII = χI-II.

В варианте рис.6,д предполагается, что путь для тока нулевой последовательности на стороне обмотки III обеспечен. В этом случае в схему нулевой последовательности трансформатор должен быть введен своей схемой замещения.

Наконец, в варианте рис.6,е компенсация тока нулевой последовательности обмотки I осуществляется токами, наведенными в обмотках II и III. В этом случае

(15)

 

3.3.3. Преобразования и упрощения схем замещения

 

После составления схем замещения отдельных последовательностей необходимо определить результирующие сопротивления этих схем относительно точки , где возникла не симметрия. На этом же этапе из схемы замещения прямой последовательности определяют так же результирующую э.д.с. относительно той же точки. Необходимые преобразования проводят с применением принципа наложения. Однако при этом необходимо помнить о принципиальных различиях в преобразовании схем при поперечной и продольной симметриях.

При поперечной несимметрии в точке К результирующие э.д.с. и сопротивление можно определить в схеме прямой последовательности путем определения эквивалентного сопротивления относительно зажимов источника э.д.с. прямой последовательности 1 включенного между точкой К и землей.

Эквивалентные преобразования для схем обратной последовательности аналогичны, за исключением того, что в ней отсутствуют э.д.с. источников.

Схема нулевой последовательности преобразуется путем последовательного и параллельного сложения ветвей с учетом взаимоиндукции между линиями электропередачи.

 

3.3.4. Расчет тока в месте несимметричного к.з.

 

Задача расчета любого несимметричного к.з., исходя из известного положения о пропорциональности токов обратной и нулевой последовательностей точку прямой последовательности в месте к.з., состоит прежде всего в определении тока прямой последовательности в месте рассматриваемого вида к.з.

В соответствии с правилом эквивалентности прямой последовательности, ток прямой последовательности любого несимметричного к.з. может быть определен как ток при трехфазном к.з. в точке, удаленной от действительной точки к.з. на дополнительную реактивность XΔ(n), которая не зависит от параметров схемы прямой последовательности и для каждого вида к.з. определяется результирующим сопротивлением схем обратной и нулевой последовательностей относительно рассматриваемой точки к.з.

Таким образом, для вычисления токов прямой последовательности для вычисления тока

трехфазного к.з. :

, (16)

где Е, X- результирующая э.д.с., и суммарная реактивность схемы замещения прямой последовательности относительно точки к.з.;

XΔ(n) – дополнительные реактивные сопротивления, величина которого не зависит от времени t и для каждого вида к.з. определяется в соответствии с данными табл.18.

 

Вид к.з. n XΔ(n) m(n)
трехфазное
двухфазное X
однофазное X+X
Двухфазное на землю 1,1

Таблица 18

 

Так как действительный полный ток в месте к.з. пропорционален току прямой последовательности в месте к.з., то модуль фазного тока в месте любого (n) несимметричного к.з. можно представить в виде :

, (17)

где m(n) – коэффициент пропорциональности, зависит от вида к.з., значение которого определяется согласно табл.18.

Последовательность расчета тока несимметричного к.з. приведена в примере 2.

 

ПРИМЕР 2. По данным и схеме примера 1 определить периодическую слагающую тока однофазного к.з. для начального момента времени.

Схема замещения прямой последовательности представлена на рис.7,а, а ее параметры определены по формулам:

;

;

.

;

.

Значения сверхпереходных э.д.с. генераторов Г1 и Г2, выбираем по табл. 14,так как неизвестны коэффициенты загрузки в предшествующем режиме работы генераторов, т.е.

Е1´´ = Е2´´ = 1,08.

э.д.с. источника системы Е3 = 1,0.

Нагрузку Н1 вводим ее сверхпереходной э.д.с. Е4² = 0,85 и сверхпереходной реактивностью C9 = 0,.35 ;

C10 Т2 = ;

C11 ЛЭП2 = ;

C12 Т4 = C13 Т5 = ;

Нагрузку Н2 вводим сверхпереходной э.д.с. Е5² =0,85 и сверхпереходной реактивностью : C14 Н = 0,35 ;

Остаточное напряжение прямой последовательности в месте к.з. больше, чем при трехфазном к.з. в той же точке. Поэтому увеличение начального тока прямой последовательности за счет подпитки от двигателей нагрузки при несимметричном к.з. всегда меньше, чем при трехфазном к.з. Кроме того сопротивления ветвей нагрузок Н1 и Н2 , подключенных к месту к.з. в данной схеме на порядок больше сопротивлений генерирующих ветвей, что позволяет отбросить нагрузочные ветви в схеме прямой последовательности.

Этапы преобразования схемы замещения прямой последовательности и значения эквивалентных реактивностей приведены на рис. 7, б, в, г, где

C15 =C 4+ C7 +C8 = 0,3+0,5 0,27+0,125+0,05 =0,61 ;

C16 = ;

X17 = X1S = .

Результирующие э.д.с. относительно точки к.з. определим при помощи преобразований аналогично примеру 1;

Е6²=

=1,07

 

Рис.7 Схемы замещения прямой последовательности.

 

Параметры элементов схемы замещения обратной последовательности и определяется с учетом следующих замечаний.

Для системы полагаем равными сопротивления прямой и обратной последовательностей, т.е. C8(1) = C8(2) = 0,05, а для генераторов принимаем

C1(2) =C2(2) = ,

где C2 = 1,22 – выбирается в соответствии с данными табл.15.

Реактивности C3(2)= C3(1) = 0,327; C4(2) = C4(1) =0,4; C5(2) = C6(2) =C6(1) =0,27;

C7(2)= C7(1) = 0,125; C9(2) = C9(1) =7,0; C10(2) =C10(1)=0,5; C11(2)= C11(1)=0,44;

C12(2)= C13(2)= C12(1)=1,19; C14(2)= C14(1) =14,8

 

Схема замещения обратной последовательности показана на рис.8. После преобразований аналогичных приведенных выше для схем прямой последовательности, находим C2S = 0,25.

Рис. 8 Схема замещения обратной последовательности.

Рис. 9 Схема замещения нулевой последовательности.

Схему замещения нулевой последовательности начинаем составлять, идя от точки к.з. Полная схема замещения нулевой последовательности с учетом контуров циркуляции токов нулевой последовательности включающих генераторы, реактор, линии и трансформаторы с заземленными нейтралями, показана на рис. 9. Трансформаторы Т1, Т2 и Т3 с заземленными нейтралями входят в систему нулевой последовательности полной схемой замещения.

Параметры элементов схемы замещения нулевой последовательности определяется по следующим формулам и соотношениям:

C1(0) = C2(0) =0,4 (см табл. 16);

C4(0) = C6(0) = 0,5 ;

C5 = 0,5 ;

Для линии электропередачи:

C7(0)= C8(0)=3C0l ;

Для трансформатора Т3 :

C9(0) = C10(0) =0,5 ;

C11(0) = 0,5 ;

Для реактора:

;

Для системы: C12(0) = C8(1) =0,05;

Для трансформатора Т2:

C13(0) = C14(0) = 0,5 ;

C15(0) = 0,5 ;

Линия Л2:

C16(0) = 3C0l ;

Для трансформатора Т4:

C17(0) = ;

Для трансформатора Т5:

C18(0) = 0,5 ;

C19(0) = 0,5 ;

Выполняя эквивалентные преобразования схемы замещения нулевой последовательности относительно точки к.з., получили:

C0S = 0,11.

Дополнительное сопротивление, согласно табл. 18,определится по формуле:

CD(1) = C2S + C0S =0,25+0,11 =0,36.

Ток прямой последовательности в точке к.з.:

Тогда периодическая составляющая тока однофазного к.з. в точке к.з. составит: Iк(1) = m(1) = Iк (1) =3 1,78=5,34.

В именованных единицах

Iк(1)= Iб = 29,37 кА.

 

4. Методические указания к выполнению расчетно-графической работы “Расчет устойчивости системы электроснабжения по практическим критериям”

 

4.1. Состав и исходные данные к расчетно-графической работе.

 

В объем расчетно-графической работы входят четыре расчетных задания. Студент выполняет тот вариант заданий, порядковый номер которого совпадает с последней цифрой его шифра в зачетной книге (номера, под которым фамилия студента записана в групповом журнале) и с первой буквой его фамилии. Номер контрольного вопроса должен совпадать с номером варианта задания.

 

ЗАДАНИЕ 1.

Для приведенной на рис. 10 схемы электропередачи определить коэффициент запаса статической устойчивости системы:

а) по идеальному пределу мощности;

б) по действительному пределу мощности.

Для всех вариантов определить также предел передаваемой мощности со стороны станции с генераторами Г1.

Место подключения нагрузки в схеме электропередачи, характер ее представления (неизменным комплексным сопротивлением или статическими характеристиками) определяется вариантом задания в соответствии с табл. 19 и табл. 20

 

Таблица 19 Выбор места подключения нагрузки

Первая буква фамилии А-В Г-Ж З-К Л-М Н-О П-С Т-Ф Х-Я
Место подключения нагpузки на схеме рис. 10
Нагрузка представлена Zнагр Pнагр(U) Qнагр(U) Zнагр Pнагр(U) Qнагр(U) Pнагр(U) Qнагр(U) Zнагр Pнагр(U) Qнагр(U) Zнагр

 

Рис. 10 Схема электропередачи к заданию 1.

Таблица 20

Варианты выбора параметров элементов электропередачи

 

  Варианты
Генератор Г1 , МВт 0,2 0,6 0,85 1,2 2,0 5,0 8,0
0,81 0,85 0,85 0,81 0,8 0,81 0,83 0,81 0,81 0,8
, о.е. 0,25 0,31 0,35 0,4 0,45 0,4 0,13 0,1 0,14 0,14
, о.е. 1,0 0,91 1,1 1,1 1,4 1,2 1,2 1,4 1,5 1,9
Кол-во, шт.
Трансформатор Т1 , МВА 0,25 0,4 1,0 1,6 2,5 6,3
, % 6,5 6,5 6,5 6,5 6,5 10,5 10,5 10,5 10,5 10,5
Кол-во, шт.
Генератор Г2 , МВт 1,3 1,0 3,0 7,0
0,8 0,83 0,83 0,83 0,81 0,87 0,85 0,84 0,81 0,82
, о.е. 1,8 1,6 2,2 2,0 2,0 2,5 2,3 2,5 2,3 2,15
Кол-во, шт.
Трансформатор Т2 , МВА 1,6 1,6 6,3
, % 6,5 6,5 7,5 8,0 8,0 10,5 10,5 10,5 10,5
Кол-во, шт.
Линия – ВЛ , км
Нагрузка – Н , МВт 3,0
0,83 0,88 0,87 0,84 0,9 0,83 0,8 0,85 0,8 0,8
Передаваемаямощность , МВт 0,85 2,0 4,0 8,0
0,87 0,91 0,83 1,0 0,85 0,84 0,88 0,88 0,87 0,9

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!