|
ВВЕДЕНИЕ
Короткими замыканиями называют замыкания между фазами, замыкания фаз на землю в сетях с глухо- и эффективно заземленными нейтралями, а также витко-вые замыкания в электрических машинах.
Короткие замыкания возникают при нарушении изоляции электрических це-пей. Причины таких нарушений различны: старение и вследствие этого пробой изо-ляции, набросы на провода линий электропередачи, обрывы поводов с падением на землю, механические повреждения изоляции кабельных линий при земляных рабо-тах, удары молнии в линии электропередачи и др.
Протекание токов КЗ приводит к увеличению потерь электроэнергии в про-водниках и контактах, что вызывает их повышенный нагрев. Нагрев может ускорить старение и разрушение изоляции, вызвать сваривание и выгорание контактов, поте-рю механической прочности шин и проводов и т.п.
Короткие замыкания сопровождаются понижением уровня напряжения в электрической сети, особенно вблизи места повреждения.
Для обеспечения надежной работы энергосистем и предотвращения повреж-дений оборудования при КЗ необходимо быстро отключать поврежденный участок. К мерам, уменьшающим опасность развития аварий, относится также правильный выбор аппаратов по условиям КЗ, применение токоограничивающих устройств, вы-бор рациональной схемы сети и т.п.
Для осуществления указанных мероприятий необходимо уметь определять ток КЗ и характер его изменения во времени. [1, стр. 108–110].
В настоящей работе проводится расчет токов трехфазного и однофазного КЗ в сверхпереходном режиме, а также строятся векторные диаграммы токов и напря-жений в месте повреждения при несимметричном КЗ.
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Таблица 1. Исходные данные на проектирование
Параметры генераторов и реакторов станций
Рном., МВт
сos?ном.
Х”d, о.е.
Х2, о.е.
ХР, о.е.
Х”d /R
ХР/R
Станция 1 60 0,8 0,182 0,195 0,35 0,182 30
Станция 2 63 0,9 0,12 0,15 ---- 0,12 ----
Параметры трансформаторов
n Sном., МВА UВН, кВ Uk, % Х/R
Станция 1 --- 80 220 14 40
Станция 2 4 80 220 14 40
П/ст А ---
П/ст Б --- 80 220 11 10
Параметры автотрансформатора
Sном., МВА UВН, кВ UKВН, % UKВC, % UKНН, % X/R
135 220 18 10,5 7 20
Параметры трехобмоточных трансформаторов
П/ст А 80 220 18 10,5 7 10
Мощность нагрузки SН, МВА
Н1 Н2
П/ст Б 48 50
Длины линий, км
Линия 1 80
Линия 2 90
Линия 3 254
Линия 4 90
Линия 5 157
Линия 6 163
Состояния нейтралей трансформаторов
Р1 Р2 Р3 Р4 Р5 Р6 Р7 Р8 Р9 Р10 Р11 Р12
х х х --- --- х х --- х --- --- х
В качестве несимметричного короткого замыкания принимается однофазное.
Для приведенной схемы электрической сети (рис.1) определить следующие расчетные величины:
• действующее значение периодической составляющей тока трёхфазного короткого замыкания в месте КЗ (точка К4 на рис.);
• ударный ток и мощность в начальный момент трёхфазного короткого замыкания;
• действующее значение апериодической составляющей тока и полный ток трёх-фазного короткого замыкания в месте КЗ;
• начальное значение тока несимметричного короткого замыкания в месте КЗ;
• напряжения отдельных последовательностей в точке КЗ;
• построить диаграммы токов и напряжений в месте КЗ;
Согласно заданию расчёт симметричного и несимметричного КЗ предусмат-ривается в одной точке заданной схемы. При расчётах считать, что на каждую сек-цию шин станции 1 приходится одинаковое число блоков n/2. При расчёте ударного тока активные сопротивления нагрузок и системы считать равным нулю.
Молниезащита воздушных линий 1 и 2 выполнена тросами марки АС, линий 3 и 4 ? стальными тросами, а на линии 5 тросовая защита не установлена.
Рис. 1. Схема электрической сети
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМ ЗАМЕЩЕНИЯ СЕТИ
Расчет будем вести в относительных единицах, приведенных к базисным ус-ловиям. Базисную мощность принимаем равной 1000 МВА.
1.1. Определение ЭДС сети
ЭДС генераторов и нагрузки берем по справочным данным [1, стр.130, табл. 3.4.]:
ЭДС системы принимаем равной 1, т.к. в условиях не задано значение ХС*(ном):
1.2. Определение индуктивных сопротивлений элементов сети:
Схема замещения индуктивных сопротивлений сети изображена на рис.2. В ней отсутствуют элементы п/ст А, т.к. место КЗ по отношению к ней считается уда-ленным и ЭДС нагрузки п/ст А не учитываются.
1.2.1. Сопротивления генераторов станций:
где Хd” – сверхпереходное сопротивление генератора в о.е.;
cos? – коэффициент активной мощности генератора;
Рном. – номинальная активная мощность генератора.
1.2.2. Сопротивление реакторов:
ХР – сопротивление реактора в установившемся режи
|
На уровень вверх
Купить