Расчёт трехфазного короткого замыкания в сложной электрической системе.

Содержание
Задание 1. Расчет трехфазного короткого замыкания в сложной электрической системе
Задание 2. Построение схем замещения различных последовательностей для несимметричного к.з. Определение эквивалентных сопротивлений различных последовательностей
Задание 3. Анализ статической устойчивости исходного режима
простейшей одномашинной системы
Задание 4. Анализ устойчивости динамических переходов в простейшей одномашинной системе
Список литературы

Генератор вводится в схему замещения своим переходным сопротивлением X'd. Взаимное сопротивление определяется с учётом сопротивления аварийного шунта (Х(n), зависящего от вида КЗ.
Нормальный режим
Схема замещения для нормального режима приведена на рисунке 14.
Рисунок 14 – Схема замещения цепи для нормального режима
Эквивалентное сопротивление цепи в нормальном режиме:
Максимальная мощность генератора в нормальном режиме:
Аварийный режим (к.з.)
Так как аварийным режимом является однофазное к.з., то в точке К включено эквивалентное шунтирующее сопротивление к.з. состоящее из сопротивлений обратной и нулевой последовательностей. Причем для однофазного к.з. . Так как сопротивление и отличаются незначительно, то примем .
Рисунок 15 – Схема обратной последовательности для аварийного режима
Эквивалентное сопротивление обратной последовательности:
Рисунок 16 – Схема нулевой последовательности для аварийного режима
Эквивалентное сопротивление нулевой последовательности:
Эквивалентное сопротивление однофазного к.з. в точке К:
Максимальная мощность генератора в аварийном режиме:
Послеаварийный режим (обрыв одной цепи ЛЭП Л2)
Рисунок 17 – Схема замещения цепи в послеаварийном режиме
Эквивалентное сопротивление цепи в послеаварийном режиме:
Максимальная мощность генератора в послеаварийном режиме:
Угловые характеристики для каждой фазы динамического перехода приведены на рисунке 18.
Рисунок 18 – Угловые характеристики для каждой фазы динамического
перехода
Исходя из равенства площадок, характеризующих избыточные кинетические энергии ускорения и торможения, определим предельный угол отключения КЗ (пр.откл:
;
;
;
По отношению площадки возможного торможения к площадке фактического ускорения оценивается запас динамической устойчивости:
При приближённом расчёте метод последовательных интервалов используется для численного интегрирования дифференциального уравнения. В результате определяются зависимости (=f(t) и a=f(t). При этом переходный процесс разбивается на малые отрезки времени ((t=0,05 c), на протяжении которых ускорение а считается неизменным.
Порядок расчёта следующий:
1. Для начала переходного процесса по разности мощностей турбины и генератора (Р(0) находится изменение угла за первый расчётный интервал
,
где ;
.
Определяется значение угла в конце первого интервала:
.
2. При новом значении угла ((1) вычисляется разность мощностей в начале второго интервала о.е. и определяется приращение угла за второй интервал времени:
;
Новое значение угла равно
,
Т.к. на данном промежутке времени происходит отключение цепи ЛЭП Л2, то на второй аварийной характеристике определяется приращение мощности и ускорение.
о.е.;
;
3. Приращение угла во всех последующих интервалах определяется по формуле
.
При отключении КЗ, когда разность мощностей внезапно изменяется от до , приращение угла в n+1 интервале определяется по выражению
.
По этому алгоритму расчёт продолжается либо до начала уменьшения угла (, что свидетельствует о сохранении устойчивости, либо до предельного по условиям устойчивости угла (кр.
Результаты расчёта записываем в таблицу 2.
Таблица 2
Расчёт динамической устойчивости
t, c (, град. (P, о.е. a ((, град. 0 16,967 0,638 25,053 1,794 0,05 18,761 0,638 25,053 5,383 0,1 24,144 0,638 25,053 7,68 0,15 31,824 0,046 1,804 6,66 0,2 38,484 -0,597 -23,451 3,301 0,25 41,784 -0,685 -26,883 -0,55 0,3 41,234 -0,671 -26,323 -4,321 0,35 36,914 -0,554 -21,761 -7,778 0,4 29,136 -0,427 -16,747 -10,177 0,45 18,959 -0,072 -2,84 -10,583 0,5 8,376 0,32 12,547 -8,786 0,55 -0,41 0,654 25,668 -5,109
По результатам данного расчёта строим зависимости (=f(t) и a=f(t) с обозначением характерных углов и соответствующих значений времени.
Рисунок 19 – Зависимость угла от времени
Рисунок 11 – Зависимость ускорения от времени
Список литературы
1. Ульянов С. А. Электромагнитные переходные процессы / С. А. Ульянов, М.: Энергия, 1970 – 715 с.
2. Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники / Л. А. Бессонов, М.: Высшая школа, 1964 – 750 с.
3. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы. Москва. Энергия, 1970.
4. Переходные процессы в системах электроснабжения. Часть II. Электромеханические переходные процессы. Шабад В.К. Москва. ВЗПИ, 1990.
4