Определение сопротивления элементов расчетной схемы

Задание

1) Руководствуясь исходной расчетной схемой, представленной на Рис. 1.1, составить расчетную схему для требуемого варианта (Рис. 2.1).

2) Для составленной расчетной схемы произвести следующие расчеты:

· Вычислить токи I", i_у , I_у , I₀₁ , I₀₂ , I_∞ и мощности S" , S₀₁ , S₀₂ , S_∞ трехфазного короткого замыкания в точках, указанных на расчетной схеме.

· Проверить кабельную линию (11 или 12 на расчетной схеме Рис.1.1) на термическую устойчивость при коротком замыкании, приняв начальную температуру кабеля Ѳ_н = 60 .

Таблица 1.1

Элемент схемы	Параметры элементов
Система (1)	Sн.сист.	1000 МВА
X*н.сист.
ВЛ. (2,3)		2.5 км
Трансформатор 5	Sн.т.	16 МВА
Uк,в% Н%	8 %
	Uк,в%С%	17 %
	Uк,с%Н%	7,5 %
Трансформатор 6	Sн.т.	16 МВА
Uк,в% Н%	8 %
	Uк,в%С%	17 %
	Uк,с%Н%	7,5 %
Реакторы (9,10)	Iн	2000А
Xр	10 %
Асинхронные двигатели (14,16)	Sн.д.	1.6 МВА
X"*н.д.	0,2 %
Синхронные двигатели (18,20)	Sн.д.	8 МВА
X"*н.д.	0,18
ё	Марка	СБ
Сечение	3 х185
Длина,км	2.5
Напряжение	Uср1
	Uср2	6.3
Uср3	15.8

Рис.1.1 Исходная расчетная схема.

Составление расчетной схемы для требуемого варианта

Определение базисных величин.

В электрических сетях напряжением выше 1000 В, расчет токов короткого замыкания обычно производится в базисной системе относительных величин. Базисная мощность S_Б – мощность, величина которой принимается за единицу при расчете токов короткого замыкания в относительных единицах.

Базисное напряжение U_Б – для каждой электрической ступени принимается на 5% выше номинального линейного напряжения сети, т.е.: 0,23; 0,4; 0,69; 6,3; 10,5; 37; 115; 230; 347 и т.д.

Базисный ток I_Б определяется по формуле:

Исходя из выше сказанного, принимаем:

= 1000 МВА, U_Б1 = 37 кВ, U_Б2 = 6.3 кВ.

Определение сопротивления элементов расчетной схемы.

Находим сопротивление системы:

где: - сопротивление системы в относительных номинальных единицах;

- базисная мощность, МВА;

- номинальная мощность системы, МВА.

Находим сопротивление воздушных линий:

где: - удельное индуктивное сопротивление линии, Ом/км;

- длинна воздушной линии, км;

Значения для различных линий приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1

Наименование линии	, Ом/км
Одноцепные ВЛ напряжением выше 1000 В	0,4
Одноцепные ВЛ напряжением до 1000 В	0,3
Кабельные линии напряжением 35 кВ (трехфазный кабель)	0,12
Кабельные линии напряжением 6 и 10 кВ	0,08
Кабельные линии напряжением до 1000 В	0,07

Находим напряжения короткого замыкания 3-х обмоточного трансформатора 5:

где: % - напряжение короткого замыкания между высшей и низшей стороной

% - напряжение короткого замыкания между высшей и средней стороной

% - напряжение короткого замыкания между средней и низшей стороной

Находим сопротивления обмоток 3-х обмоточного трансформатора:

где: - напряжение короткого замыкания трансформатора (паспортное значение), %;

- номинальная мощность трансформатора, МВА.

Находим сопротивление реакторов:

где: - номинальная реактивность реактора (паспортное значение), %;

- номинальный ток реактора, кА;

– номинальное напряжение реактора, кВ.

Активное сопротивление реакторов не учитывается.

Находим активное и реактивное сопротивление кабелей:

где: - длинна кабельной линии, км;

- удельная активная проводимость материала проводника линии, м/ (для меди , для алюминия );

S – сечение проводника или жилы кабеля, .

Значение берутся из Таблицы 4.1.

Находим сопротивление двигателей:

где: - сверхпереходное продольное реактивное сопротивление машины в относительных номинальных единицах (паспортные значения). Если машины неизвестно, то можно пользоваться средними значениями сверхпереходных реактивных сопротивлений источников питания, приведенных в Таблице 3.

– номинальная (паспортная) мощность машины, МВА.

Схема замещения расчетной схемы представлена на Рис.4.1