Расчет короткого замыкания

Содержание 1. Рассчитать трехфазное короткое замыкание в точке К-1 заданной схемы 1.1. Определить мгновенное значение апериодической составляющей тока КЗ при t =0,1 с. 2. Рассчитать однофазное короткое замыкание в точке К-2 заданной схемы. 2.1 . Определить действующее значение периодической составляющей тока в точке К-2 для момента времени t =0,2 с. Построить векторные диаграммы токов и напряжений в месте несимметричного КЗ для заданного момента времени. 2.2 . Определить действующее значение периодической составляющей тока КЗ в указанном сечении F - F и напряжения в указанной точке М для момента времени t =0,2 с и построить соответствующие векторные диаграммы. Список использованной литературы 1. Рассчитать трехфазное короткое замыкание в точке К-1 заданной схемы. 1. 1. Определить мгновенное значение апериодической составляющей тока КЗ при t =0,1 с. Используя результаты пунктов 1.1 и 1.2 приводим исходную схему (рис.1.1.1) к двух лучевому виду (рис. 1.3.1). Рис . 1.1 .1 Далее находим начальные значения периодических составляющих тока КЗ обоих лучей. кА кА Далее составим схему замещения, в которую все элементы вводятся своими активными сопротивлениями. Данная схема замещения показана на рисунке 1.3.2: Рис. 1.1 .2 В таблице 1.3.1 показаны параметры схемы замещения 1.3.2 , которые были получены с помощью таблицы 1.1.1 и таблицы 5.3 [1, c .42] Таблица 1.1 .1 Параметры схемы замещения Элемент Обозначение Индуктивное сопротивление (о.е.м.) Активное сопротивление (о.е.м.) Генератор Г-1 Г1 0,2 17 Генератор Г-2 Г2 0,2 17 Генератор Г-3 Г3 0,15 15 Нагрузка Н-1 Н1 0,7 1,75 Нагрузка Н-2 Н2 0,7 1,75 Нагрузка Н-3 Н3 1 2,5 Воздушная линия Л-1 Л1 0,2 0,8 Воздушная линия Л-2 Л2 0,05 0,2 Трансформатор Т-1 Т1 0,13 5,2 Трансформатор Т-2 Т2 0,13 5,2 Трансформатор Т-3 Т3 В 0,09 3,6 Т3 С 0 0 Т3 Н 0,19 7,6 Трансформатор Т-4 Т4 0,26 4,42 Резистор Р 0,0002 0,012 Система С 0,032 3,2 Далее преобразуем с хему 1.3. 2 к двух лучевому виду. Для начала «треугольник» , и преобразовываем в «звезду»: Схема после преобразования показана на рисунке 1.3.3. Рис. 1.1 .3 Продолжаем выполнять сворачивание схемы путем объединения параллельных и последовательных сопротивлений: Схема приобретает вид, показанные на рис.1.3.4: Рис. 1.1 .4 После этого «сворачиваются» сопротивления 1,4,5,6,7,8: Схема приобретает вид, показанный на рис 1.3.5: Рис. 1. 1 .5 Окончательно приводим схему к двух лучевому виду: Определяем постоянные времени затухания апериодических составляющих тока КЗ: Рассчитываем значение апериодической составляющей тока в точке КЗ для момента времени t =0,1 с кА 2. Рассчитать однофазное короткое замыкание в точке К-2 заданной схемы. 2.1 Определить действующее значение периодической составляющей тока в точке К-2 для момента времени t =0,2 с. Построить векторные диаграммы токов и напряжений в месте несимметричного КЗ для заданного момента времени. Схема замещения прямой последовательности. Схема замещения прямой последовательности, включая схемы замещения генераторных и нагрузочных узлов, та же, что и при симметричном трехфазном коротком замыкании. На рис 2.1.1 представлена развернутая схема замещения прямой последовательности. Рис. 2.1.1 Проведя ее преобразование к простейшему виду (рис.2.1.2) получим: Рис. 2.1.2 Схема замещения обратной последовательности Пути протекания токов обратной последовательности аналогичны путям протекания прямой последовательности, поэтому структурно схема замещения обратной последовательности. Исключение составляют генераторные и нагрузочные узлы, сопротивления которых считаются постоянными по величине. ЭДС. Началом обоих схем замещения считается точка нулевого потенциала, где объединены свободные концы генераторных и нагрузочных ветвей. Конец схемы – точка не симметрии, причем при продольной не симметрии имеется две точки конца. Поскольку в точке не симметрии в переходном режиме имеется остаточное напряжение, которое можно разложить на симметричные составляющие, то в точках конца подключаются напряжения U 1 или U 2 для поперечной не симметрии и или для продольной. Для обратной последовательности предположим, что Схема замещения нулевой последовательности В силу особенности протекания токов нулевой последовательности схема замещения нулевой последовательности существенно отличается от схемы замещения прямой последовательности. Различие, в первую очередь определяется схемами замещения линий электропередач и трансформаторов. Параметры всех элементов считаются постоянными, ЭДС нулевой последовательности принимается равной нулю. Принимаем: После проведения расчетов, получим: С помощью таблицы 6.2 [1, c .48] определяем дополнительное сопротивление и значение коэффициента: Рассчитываем ток прямой последовательности особой фазы Определяем ток поврежденной фазы: кА Рассчитываем ток обратной последовательности : кА Рассчитываем ток нулевой последовательности: кА Находим напряжение прямой последовательности: В Находим напряжение обратной последовательности: В Находим напряжение нулевой последовательности: Строим векторные диаграммы токов и напряжений [2,с.215] , которые показаны на рис. 2.1.3 и 2.1.4. Рис. 2.1.3 Векторная диаграмма токов Рис. 2.1.4 Векторная диаграмма напряжений 2.2 Определить действующее значение периодической составляющей тока КЗ в указанном сечении F - F и напряжения в указанной точке М для момента времени t =0,2 с и построить соответствующие векторные диаграммы. Расчет проводим методом спрямленных характеристик. Поскольку t =0,2 c <0,5 c , то счи таем, что все генераторы работают в режиме подьема возбуждения и вводим в схему замещения ЭДС и сопротивлением Эти параметры определяем по испрямленным характеристикам [1, c .56, рис.6.5]. Результаты заносим в таблицу 2.2.1 Таблица 2.2.1 Параметры генераторов Элемент ЭДС Сопротивление Приведенное сопротивление Генератор Г-1 1,12 1,42 1,893 Генератор Г-2 1,12 1,42 1,893 Генератор Г-3 1,24 0,35 0,2979 Нагрузка Н-1 0 0,35 0,7 Нагрузка Н-2 0 0,35 0,7 Нагрузка Н-3 0 0,35 1 Развернутая схема замещения представлена на рис. 2.2.1 Рис.2.2.1 Схема замещения для определения Сворачиваем схему замещения к простейшему виду и определяем эквивалентную ЭДС и результирующее сопротивление прямой последовательности аналогично пункту 2 . 2 .1 . Далее принимаем сопротивление обратной последовательности равным сопротивлению прямой последовательности и повторяем расчет для нулевой последовательности. В итоге получаем: Определяем ток прямой последовательности в точке КЗ: Далее находим критическое сопротивление и критический ток для каждого генератора в данный момент времени. Результаты расчетов сводим в таблицу 2.2.2 Таблица 2.2.2 Критические параметры генераторов Генератор Критическое сопротивление Критический ток Г1 11,8333 0,0845 Г2 11,8333 0,0845 Г3 1,4583 0,6857 Далее находим распределение тока прямой последовательности по ветвям схемы и определяем ток от каждого генератора. Генератор Ток Г1 0,074225 Г2 0,074225 Г3 0,200006 Поскольку полученные значения токов меньше критических значений, необходимо делать перерасчет для режима нормального напряжения. После перерасчета получим: Рассчитываем ток прямой последовательности особой фазы Определяем ток поврежденной фазы: кА Рассчитываем ток обратной последовательности: кА Рассчитываем ток нулевой последовательности: кА Ток поврежденной фазы А в точке КЗ: кА Действующее напряжение в точке М будет равно: Действующее значение периодической составляющей тока КЗ в сечении F-F будет равно: кА Строим векторные диаграммы для токов и напряжений [2, c .246] Рис.2.2.2 Рис. 2.2.3 Список использованной литературы 1. «Методические указания к выполнению курсовой работы «Расчет токов короткого замыкания»», Г.К. Воронковский и др., Харьков, НТУ «ХПИ», 2004 г, 68 с. 2. «Переходные процессы в системах электроснабжения», учебник для втузов, Г.Г. Ивняк и др.,Днепропетровск, Национальный горный университет, 2003 г, 548с., ил.