1.2 Метод расчётных кривых

 

Для решения свернем схему замещения, не смешивая при этом турбо- и гидрогенераторы, систему и синхронный компенсатор, убрав при этом из схемы замещения нагрузки, так они удаленны от точки короткого замыкания.

Также воспользуемся расчётными данными, полученными в аналитическом методе.

 

Х1 Г1Т1 = 1,728+1,313 = 3,04;Х2 = ХТ2Н1 = 2,625+10 = 12,625;

Х3 = ХСКАТН = 20+1,025 = 21,025; Х4 Т5 Г2 = 2,625 +5,75 = 8,375;

Х5 = ХТ4Г3 = 2,625+3,825 = 6,45;

Х0 = ХЛ1/2+ХЛ3 = 3,931/2+1,512 = 3,478;

 


Рисунок 1.10 – Первый шаг преобразования схемы замещения

Х6 = ХАТВ+Хл7/2+ХТ3С = 0,575+0,945/2+0,666 = 2,401

Рисунок 1.11 – Второй шаг преобразования схемы замещения


Х7 = ХЛ5Л6Л5Л65 = 1,512+0,302+1,512*0,302/6,45 = 1,885;

Х8 = ХЛ55Л55Л6 = 6,45+1,512+6,45*6,45/0,302 = 40,212;

Х9 = ХЛ655Л6Л5 = 0,302+6,45+6,45*0,302/1,512 = 8,042;

Х10 = (ХЛ4/2*Х7)/(ХЛ4/2+Х7) = (1,058/2+1,885)/(1,058/2+1,885) = 0,413;

Рисунок 1.12 – Третий шаг преобразования схемы замещения

Х11 = ХЛ20Л2Л31 = 0,604+3,478+0,604*1,512/3,04 = 2,582;

Х12 = ХЛ21Л210 = 0,604+3,931+0,604*3,04/3,478 = 3,357;

Х13 = Х1010Л2 = 3,04+3,478+3,478*3,04/0,604 = 8,939;


Рисунок 1.13 – Четвертый шаг преобразования схемы замещения

Х14 = (Х128)/(Х128) = (3,357*40,212)/(3,357+40,212) = 3,098;

Х15 = (Х913)/(Х913) = (8,042*8,939)/(8,042+40,212) = 4,107;

Х16 = (Х1110)/(Х1110) = (2,582+0,413)/(2,582+0,413) = 0,356.

Рисунок 1.14 – Пятый шаг преобразования схемы замещения

Х17 = Х161516154 = 0,356+4,107+0,356*4,107/8,375 = 4,638;

Х18 = Х16416415 = 0,356+8,375+0,356*8,375/4,107 = 9,457;

Х19 = Х41541516 = 8,375+4,107+8,375*14,107/0,356 = 109,026;

Х20 = (Х1417)/(Х1417) = (3,098*4,638)/(3,098+4,638) = 1,857.

По расчетным кривым найдем расчетные токи генераторов:

ХрасчГГ = Х18*(SсумГГ/Sб) = 9,457*(40/1000) = 0,378;

ХрасчТГ = Х20*(SсумТГ/Sб) = 1,857*((78,75+40)/1000) = 0,220;

ХрасчС = Х6*(SС/Sб) = 2,401*(40/1000) = 3,602;

ХрасчСК= Х3*(Sск/Sб) = 21,025*(10/1000) = 0,210;

I*пСК = ЕСКрасчСК = 1,12/0,21 = 5,326;

I*пС = 1/ХрасчС = 3,602 ;

По расчетным кривым найдем расчетные токи генераторов:

I*пГ = 3,08

I*пТ = 4,6;

IпсумТ = SсумТ/√3*Uб = 118,75/1,732*115 = 0,596 кА;

IпсумГ = SсумГ/√3*Uб = 40/1,732*115 = 0,2 кА;

IпсумС = Sс/√3*Uб = 1000/1,732*230 = 7,53 кА;

IпсумСК = Sск/ √3*Uб = 10/1,732*115 = 0,05 кА;

Рассчитаем периодическую составляющую тока короткого замыкания:

Iп=I*пТ*IпсумТ+I*пГ*IпсумГ+I*пС*IпсумС+IпсумСК*I*пСК= =4,6*0,596+3,08*0,2+3,602*7,53+5,326*0,05 = 5,71 кА;

Найдем ударный ток короткого замыкания:

Iу = 1,414Ку * Iп = 1,414 * 1,8 *6,445 =14,55 кА;

Полученный ток отличается от рассчитанного в предыдущем методе на

Δ%=((Iп-Iп)/Iп)*100% = 0,2%.


Задание 2

Использую метод расчетных кривых, определить величину тока при несимметричном коротком замыкании К(1) в этой же точке для начального момента времени, 0,2с после начала короткого замыкания и в установившемся режиме.

Для нахождения тока однофазного короткого замыкания нужно найти сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей.

Ток прямой последовательности находится по данным метода расчетных кривых:

Х∑1=1/(1/X18 + 1/X20+ 1/X3+1/X36 ) =

1/(1/9,457+1/1,857+1/21,025+1/2,401) = 0,902;

Найдем сопротивление обратной последовательности генераторов:

Xг1 = х2 * Sб/Sнг = 0,166*1000/ 78,75 = 2,108;

Xг2 = х2 * Sб/Sнг = 0,2 *1000/40 = 5;

Xг3 = 0,153 *1000/40 = 4,675;

Найдем сопротивление обратной последовательности для заданной схемы по шагам метода расчетных кривых:

Х1 Г1Т1 = 2,108+1,313 = 3,42;Х2 = ХТ2Н1 = 2,625+10 = 12,625;

Х3 = ХСКАТН = 20+1,025 = 21,025; Х4 Т5 Г2 = 2,625 +5 = 7,625;

Х5 = ХТ4Г3 = 2,625+4,675 = 7,3;

Х6 Л1/2+ХЛ3 = 3,931/2+1,512 = 2,401;

Х7 = ХЛ5Л6Л5Л65 = 1,512+0,302+1,512*0,302/7,3 = 1,885;

Х8 = ХЛ55Л55Л6 = 7,3+1,512+6,45*7,3/0,302 = 45,312;

Х9 = ХЛ655Л6Л5 = 0,302+7,3+7,3*0,302/1,512 = 9,062;

Х10 = (ХЛ4/2*Х7)/(ХЛ4/2+Х7) = (1,058/2+1,885)/(1,058/2+1,885) = 0,413;

Х11 = ХЛ2Л3Л2Л3/(ХЛ1/2) = 0,604+1,512+0,604*1,512/(3,931/2) = 2,582;

Х12 = ХЛ2Л1/2+(ХЛ2Л1/2)/ХЛ3 = 0,604+3,931/2+(0,604*3,931/2)/1,512 = 3,357;

Х13 = ХЛ1/2+ХЛ3+(ХЛ1/2*ХЛ3)/ХЛ2 = 3,931/2+1,512+(3,931/2*1,512)/0,604 = 8,939;

Х14 = (Х128)/(Х128) = (3,357*40,212)/(3,357+40,212) = 3,125;

Х15 = (Х913)/(Х913) = (8,042*8,939)/(8,042+40,212) = 4,375;

Х16 = (Х1110)/(Х1110) = (2,582+0,413)/(2,582+0,413) = 0,355.

Х17 = Х161516154 = 0,355+4,375+0,355*4,375/7,625 = 4,916;

Х18 = Х16416415 = 0,355+7,625+0,355*7,625/4,375 = 8,603;

Х19 = Х41541516 = 7,625+4,107+7,625*14,107/0,355 = 105,3;

Х20 = (Х1417)/(Х1417) = (3,125*4,916)/(3,125+4,916) = 1,19.

Суммарное сопротивление обратной последовательности:

Х∑2 =1/(1/X18 + 1/X20+ 1/X3+1/Х6) = 1/(1/8,603+1/1,19+1/21,025+1/2,401) = 0,906.

Найдем сопротивление нулевой последовательности. Для этого сопротивления линий и сопротивление реактора увеличим в три раза.

Рисунок 2.3- Схема замещения нулевой последовательности

Рисунок 2.4 – Первый шаг преобразования схемы замещения нулевой последовательности

 

Х1 = 3ХЛ1/2 = 3*3,931/2 = 5,897;

Х2 = (ХТ5Н2) /(ХТ5Н2) = (2,625*10)/(2,625+10) = 2,079;

Х3 = ХАТВТ3+3ХЛ7 /2 = 0,575+0,687+3*0,945/2 = 2,680;

Х4 = 3ХЛ4 /2 = 3*1,058/2 = 1,588;

Х5 = 3ХРТ4 = 3*4,618+2,625 = 16,48;

Х6 = (ХАТН3) /(ХАТН3)+ХАТС = (1,025*2,680)/(1,025+2,680)+0 = 0,741;

Х7 = ХТ1+3ХЛ2Т1*3ХЛ21 = 1,312+9*0,604+1,312*3*0,604/5,897 = 3,261;

Х8 = ХТ11Т11/3ХЛ2 = 1,312+5,897+1,312*5,897/3*0,604 = 11,476;

Х9 = Х1+3ХЛ21*3ХЛ2Т1 = 5,897+3*0,604+5,897*3*0,604/1,312 = 15,867;

Х10 = 3ХЛ5+3ХЛ6+3ХЛ5*3ХЛ65 = 3*1,512+3*0,302+9*1,512*0,302/17,471 = 5,679;

Х11 = 3ХЛ55+3ХЛ55 /3ХЛ6 = 3*1,512+17,471+3*1,512*17,471/3*0,302 = 109,366;

Х12 = 3ХЛ65+3ХЛ65 /3ХЛ5 = 3*0,302+17,471+3*0,302*17,471/3*1,512 = 21,873;


Рисунок 2.5 – Второй шаг преобразования схемы замещения нулевой преобразования

Рисунок 2.6 – Третий шаг преобразования схемы замещения нулевой последовательности


Х13 = (Х8Т2) /(ХТ28) = (11,476*2,625)/(11,476+2,625) = 2,136;

Х14 = (Х67) /(Х67) = (0,741*3,261)/(0,741+3,261) = 0,604;

Х15 = (Х410) /(Х410) = (1,588*5,697)/(1,588+5,697) = 1,240;

Х16 = Х913913 /3ХЛ3 = 15,867+2,136+15,867*2,136/3*1,512 = 25,475;

Х17 = Х13+3ХЛ313*3ХЛ39 = 2,136+3*1,152+2,136*3*1,512/15,867 = 7,284;

Рисунок 2.7 – Четвёртый шаг преобразования схемы замещения нулевой последовательности

Х18 = Х9+3ХЛ39*3ХЛ313 = 15,867+3*1,512+15,867*3*1,512/2,136 = 200,202;

Х19 = Х111211125 = 109,366+21,873+109,366*21,873/16,48 = 268,159;

Х20 = Х11511512 = 109,366+16,48+109,366*16,48/21,873 = 214,195;

Х21 = Х51251211 = 16,48+21,873+16,48*21,873/109,366 = 42,839;

 

Рисунок 2.8 – Пятый шаг преобразования схемы замещения нулевой последовательности

 

Х22 = (Х1416) /(Х1416) = (0,604*25,475)/(0,604+25,475) = 0,590;

Х23 = (Х1518) /(Х1518) = (1,240*200,202)/(1,240+200,202) = 1,233;

Х24 = (Х217) /(Х217) = (2,079*7,284)/(2,079+7,284) = 1,617;

Рисунок 2.9 – Шестой шаг преобразования схемы замещения нулевой последовательности

Х25 = (Х2220) /(Х2220) = (0,590*214,195)/(0,590+214,195) = 0,855;

Х26 = (Х1923) /(Х1923) = (268,159*1,233)/(268,159+1,233) = 1,213;

Х27 = (Х2124) /(Х2124) = (42,839*1,617)/(42,839+1,617) = 1,764;

 

Рисунок 2.10 - Седьмой шаг преобразования схемы замещения нулевой последовательности

Х28 = Х2627 = 1,227+1,588 = 2,978;

 

Рисунок 2.11 – Восьмой шаг преобразования схемы замещения нулевой последовательности

Х29 = (Х2825) /(Х2825) = (2,978*0,855)/(2,978+0,855) = 0,665;

Сопротивление нулевой последовательности: X∑0 = 0,665

Нахождение тока однофазного короткого замыкания.

Найдем Х = Х∑2 +X∑0 = 0,906+0,665 = 1,571;

Найдем коэффициенты распределения токов:

СТГ= Х∑1ТГ = 0,902/1,857 = 0,486;

СГГ = Х∑1ГГ = 0,902/9,457= 0,096

ССК = Х∑1СК = 0,902/21,025 = 0,043;

СС = Х∑1С = 0,902/2,401 = 0,375;

Найдем расчетные сопротивления генераторов и системы:

ХрассчТТ= (Х∑1+ Х)/Стг *(S)/ Sб ;

Храссч.ТГ = (0,902+1,571)/0,486*(40+78,75)/1000 = 0,604;

Храссч.ГГ = (0,902+0,1,571)/0,096*(40)/1000 = 1,037;

Храссч.С = (Х∑1+ Х)/СС *SС/ Sб = (0,902+0,1,571)/0,375*1500/1000 = 9,875;

Храссч.СК = (Х∑1+ Х)/ССК *SСК/ Sб = (0,902+1,571)/0,043*10/1000 = 0,576;

По расчетным кривым определим расчетные токи для генераторов в моменты времени 0, 0,2 и ¥ с.:

Iрассч.ТГ 0 = 1,62; Iрассч.ТГ 0,2 = 1,43; Iрассч.ТГ ∞ = 1,63

Iрассч.ГГ 0 = 1,02; Iрассч.ГГ 0,2 = 1,01; Iрассч.ГГ ∞ = 1,3

Найдем расчетный ток системы :

IрассчС = 1/XрассчС = 1/9,875 = 0,101;

IрасчСК = ЕСКрасчСК = 1,12/0,576 = 1,943;

Рассчитаем номинальный ток генераторов, синхронного компенсатора и системы:

Iн∑ТГ = 118,75 /(√3 *115 ) = 0,596 кА

Iн∑ГГ = 40 /(√3 * 115 ) = 0,20 кА

Iн∑С = 1500 /(√3 * 115 ) = 7,531 кА.

Iн∑СК = 10 /(√3 * 115 ) = 0,050 кА.

Коэффициент взаимосвязи токов: m(1) = 3

Рассчитаем периодическую составляющую тока короткого замыкания для заданного момента времени:

IП0 = m(Iрассч.ТГ0* Iн∑ТГ+ Iрассч.ГГ0* Iн∑ГГ+ IрассчС *IнС+ IрассчСК *IнСК)

IП0= m*(IрасчТГ0*IнсумТГ+IрасчГГ0*IнсумГГ+IрасчС*IнС+IрасчСК*IнСК)

IП0 = 3*(1,62*0,596+1,02*0,20+0,101*7,531+1,943*0,050) = 6,092кА

IП0,2 = m*(IрасТг0,2*IнсумТг+IрасчГг0,2*IнсумГг+IрасчС*IнС+IрасчСК*IнскмСК)

IП0,2 = 3*(1,43*0,596+1,01*0,20+0,101*7,531+1,943*0,050)= 5,746 кА

IП∞ = m*(IрасТГ∞* IнсумТГ +IрасчГГ∞ *IнсумГГ +IрасчС*IнС+IрасчСК*IнСК)

IП∞ = 3*(1,63*0,596+1,3*0,20+0,101*7,531+1,943*0,050)= 6,278 кА


Задание 3

 

Построение векторной диаграммы токов и напряжений в точке короткого замыкания для начального момента времени.

Граничные условия

IКB1 = 0;

IКC1 = 0;

UКА = 0;

Найдем прямую, обратную и нулевую последовательность тока короткого замыкания:

IКА1= IКА2= IКА0= Iп0/3 = 6,092/3 = 2,03 кА;

Рассчитаем напряжение прямой последовательности фазы А:

UКА1 = j*IКА1*(Х∑2 +X∑0) = j*2,03*(11,985+8,798) = j42,2 кВ

Рассчитаем напряжение обратной последовательности фазы А:

UКА2 = -j*IКА2∑2 = -j*2,03*11,985 = -j24,33 кВ

Найдем напряжение нулевой последовательности фазы А:

UКА0 = -j*IКА0*X∑0 = -j*2,03*8,798 = -j17,867 кВ

Рассчитаем напряжения короткого замыкания фаз В и С:

UКВ = j*IКА1*[Х∑2*(а2-а)+X∑02-1)] = j*2,03*[11,985*(а2-а)+8,798*(а2-1)]

UКВ = j*2,03*[11,985*(-j*)+8,798*(-0,5-j*/2-1)] = 57,62-j26,8 кВ

UКС = j*IКА1*[Х∑2*(а-а2)+X∑0(а-1)] = j*1,246*[0,314*(а-а2)+0,485*(а-1)]

UКC = j*2,03*[11,985*(j*)+8,798*(-0,5+j*/2-1)] = -57,62-j26,8 кВ

Найдем модули напряжений короткого замыкания фаз В и С:

|UКВ| = 63,55 кВ

|UКC| = 63,55 кВ

Векторная диаграмма токов и напряжений представлена на рисунке 3.1, масштаб: 1см = 8,44 кВ; 1см = 0,8 кА .


Информация о работе «Переходные электромагнитные процессы»
Раздел: Физика
Количество знаков с пробелами: 15617
Количество таблиц: 1
Количество изображений: 21

Похожие работы

Скачать
114601
5
73

... концентрических окружностей с уменьшающимся радиусом по мере затухания колебаний скорости и момента. Аналогичная картина наблюдается при ступенчатом набросе нагрузки. 5. РАЗРАБОТКА ВИРТУАЛЬНОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ НА БАЗЕ ВИРТУАЛЬНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ   Иную возможность анализа АД представляет специализированный раздел по электротехнике Toolbox Power System Block. В его библиотеке имеются блоки ...

Скачать
45518
0
27

... в осях и, v: Рассматривая эти уравнения, можно убедиться, что переход к модели со взаимно неподвижными обмотками существенно упрощает математическое описание динамических процессов электромеханического преобразования энергии. Коэффициенты взаимной индукции и потокосцепления взаимно неподвижных обмоток (2.20) становятся независимыми от механической координаты, а движение реальных обмоток и ...

Скачать
73391
8
17

... , хотя изучение поведения бегущих волн в замкнутых системах представляет и чисто практический интерес. В настоящей работе проведено экспериментальное исследование поведения бегущих электромагнитных волн в волноводном тракте. Целью настоящей работы являлось исследование частотной зависимости амплитуды бегущей электромагнитной волны в кольцевом волноводном тракте. Для этого необходимо было решить ...

Скачать
342209
3
154

... особенностью машины постоянного тока является наличие коллектора и скользящего контакта между обмоткой якоря и внешней электрической цепью. 2.2 Устройство машины постоянного тока Машина постоянного тока (рис. 2.3) по конструктивному исполнению подобна обращенной синхронной машине, у которой обмотка якоря расположена на роторе, а обмотка возбуждения – на статоре. Основное отличие заключается ...

0 комментариев


Наверх