Расчет сверхпереходного режима

Расчет производим приближенный в относительных единицах.

Составим схему замещения системы электроснабжения (рис 2.1).

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рисунок 2.1 – Схема замещения системы электроснабжения

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – ЭДС генератора, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – ЭДС системы, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – ЭДС обобщенной нагрузки, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – сопротивление генератора, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – сопротивление трансформатора 1, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – сопротивление линии Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – сопротивление линии Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – сопротивление системы, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – сопротивление трансформатора 2, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – сопротивление обобщенной нагрузки,

Выберем базисное напряжение и базисную мощность:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рассчитаем базисный ток по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.1)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – базисная мощность Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – базисное напряжение Расчет сверхпереходного режима - student2.ru .

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рассчитаем ЭДС и сопротивления на каждом участке схемы (рис. 2.1).

ЭДС генератора рассчитывается по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.2)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - напряжение на выводах генератора в момент, предшествующий КЗ;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - ток статора в момент, предшествующий КЗ;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - угол сдвига фаз напряжения и тока в момент, предшествующий КЗ, рад.

Напряжение на выводах генератора в относительных единицах вычисляется по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.3)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – напряжение на выводах генератора в момент, предшествующий КЗ, кВ.

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Ток статорав относительных единицах:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Сопротивление генератора рассчитывается по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.4)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - сверхпереходное сопротивление генератора в относительных единицах при номинальных условиях;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – номинальная мощность генератора, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru .

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рассчитаем сопротивление трансформатора Т1 по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.5)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - напряжением короткого замыкания трансформатора;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – номинальная мощность трансформатора, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru .

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рассчитаем сопротивления ВЛ по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ,(2.6)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - удельное сопротивление линии, Ом/км;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – длинна линии, км.

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Т.к. параметры линий Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru одинаковые то Расчет сверхпереходного режима - student2.ru .

ЭДС системы в относительных единицах равно 1.

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рассчитаем сопротивление системы по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ,(2.7)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – сопротивление системы в относительных единицах;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – мощность системы, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru .

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рассчитаем сопротивление трансформатора Т2 по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.8)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru -напряжением короткого замыкания трансформатора;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – номинальное напряжение трансформатора, кВ;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – номинальная мощность трансформатора, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru .

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Обобщенная нагрузка в сверхпереходном режиме принимается равной 0,35. Приведем ее к базисной ступени по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.9)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

ЭДС обобщенной мелко моторной нагрузки в сверхпереходном режиме принимаем равной 0,85.

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Преобразуем схему замещения, последовательно соединив Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , заменив на Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , и последовательно соединив Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , заменив на Расчет сверхпереходного режима - student2.ru (рис. 2.2).

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рисунок 2.2 – Первое преобразованиесхемы замещения

Сопротивление Расчет сверхпереходного режима - student2.ru рассчитаем по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ;(2.10)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Сопротивление Расчет сверхпереходного режима - student2.ru рассчитаем по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ;(2.11)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Параллельно соединив ЭДС Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , и сопротивления Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , получим эквивалентное ЭДС Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и сопротивление Расчет сверхпереходного режима - student2.ru . Преобразуем треугольник сопротивлений Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , Расчет сверхпереходного режима - student2.ru в эквивалентную звезду с сопротивлениями Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , Расчет сверхпереходного режима - student2.ru (рис 2.3).

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рисунок 2.3 – Второе преобразованиесхемы замещения

Рассчитаем сопротивление Расчет сверхпереходного режима - student2.ru по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.12)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рассчитаем ЭДС Расчет сверхпереходного режима - student2.ru по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.13)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Преобразуем треугольник сопротивлений в эквивалентную звезду по формулам:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.14)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.15)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.16)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Последовательно соединив сопротивления Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , получим эквивалентные сопротивления Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru .

Рассчитаем сопротивление Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru по формулам:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.17)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.18)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Параллельно соединив ЭДС Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , и сопротивления Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , получим эквивалентное ЭДС Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и сопротивление Расчет сверхпереходного режима - student2.ru (рис 2.4).

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рисунок 2.4 –Третье преобразованиесхемы замещения

Эквивалентное сопротивление Расчет сверхпереходного режима - student2.ru определим по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.19)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Эквивалентную ЭДС Расчет сверхпереходного режима - student2.ru определим по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.20)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Последовательно соединив сопротивления Расчет сверхпереходного режима - student2.ru и Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , получим эквивалентное сопротивление схемы замещения Расчет сверхпереходного режима - student2.ru (рис 2.5).

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Рисунок 2.5 – Приведенная схемасистемы электроснабжения

Эквивалентное сопротивление Расчет сверхпереходного режима - student2.ru определим по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.21)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Сверхпереходный ток трехфазного симметричного короткого замыкания в относительных единицах определим по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.22)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Переведем его в именованные единицы по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru (2.23)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Наибольшее начальное значение апериодической составляющей тока КЗ в общем случае следует считать равным амплитуде периодической составляющей тока в начальный момент КЗ.Определим по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru ; (2.24)

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

При расчете ударного тока короткого замыкания допускается принимать, что от начального момента КЗ до момента, когда ток оказывается ударным, амплитуда периодической составляющей тока КЗ остается неизменной, равной амплитуде этой составляющей в начальный момент КЗ.

В случае, когда исходная расчетная схема является радиальной, ударный ток, следует определять по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.25)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – ударный коэффициент тока КЗ.

Ударный коэффициент принимается согласно п. 4.3 [1].

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

2.2 Расчет переходного режима

При определении переходного тока ЭДС обобщенной нагрузки Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , переходное сопротивление генератора Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , а Обобщенная нагрузка в сверхпереходном режиме принимается равной 1,2. Остальные величины остаются не изменными.

ЭДС генератора рассчитывается по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.26)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - напряжение на выводах генератора в момент, предшествующий КЗ;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - ток статора в момент, предшествующий КЗ;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - угол сдвига фаз напряжения и тока в момент, предшествующий КЗ, рад.

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Сопротивление генератора рассчитывается по формуле:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru , (2.27)

где Расчет сверхпереходного режима - student2.ru - переходное сопротивление генератора в относительных единицах при номинальных условиях;

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru – номинальная мощность генератора, Расчет сверхпереходного режима - student2.ru .

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Последующий расчет и преобразование схемы аналогично п. 2.1 .

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Преобразуем треугольник сопротивлений в эквивалентную звезду:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Переходный ток в относительных единицах:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Переходный ток в именованных единицах:

Расчет сверхпереходного режима - student2.ru

Наши рекомендации