Расчет токов короткого замыкания в сети внешнего и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий

Тип работы:
Курсовая
Предмет:
Физика


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

КУРСОВАЯ РАБОТА

Тема: «Расчёт токов короткого замыкания в сети внешнего и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий»

Содержание

Задание

1. Расчёт симметричного КЗ

1.1 КЗ в сети 6 — 10 кВ

1.2 Расчёт трёхфазного КЗ в электроустановках напряжением до 1кВ

2. Расчёт несимметричного КЗ

2.1 Преобразование схемы СЭС

2.2 Определение действующего значения периодической лагающей тока КЗ в произвольный момент времени

3. Построение векторных диаграмм токов и напряжений

3.1. Векторная диаграмма токов

3.2 Векторная диаграмма напряжений

Список литературы

Задание

Таблицы 1−7

Вариант 2

Таблица 8

Вариант 9

КЗ в сети 6−10 кВ

Середина W9

КЗ в сети 0,4 кВ

Середина Ш1

Вид несимметрии

1

Место несимметричного КЗ

СН АТ1

Момент времени, с

0,5

Ветвь для построения диаграммы

АТ1

Схема СЭС

Рис. 1.

Таблица 1. Данные турбогенераторов ТЭЦ

Pн, МВт

Xd'' о.е.

Xd', о.е.

Xd, о.е.

X0, о.е.

Cos ц, о.е.

G1 и G2

12

0,131

0,2

2,07

0,06

0,80

G3

100

0,183

0,26

1,79

0,06

0,85

Таблица 2. Данные автотрансформатора АТ3

Sн, МВА

UBC, %

UВН, %

UСН, %

Kтр, кВ/кВ/кВ

АТ3

63

10

35

22

220/115/11

Таблица 3. Данные трансформаторов

Sн, МВА

Uк, %

Kтр, кВ/кВ

Т1 и Т2

16

10,9

6,3/115

Т3

120

12,5

13,8/115

Т4 и Т5

40

10,6

110/11

Таблица 4. Данные автотрансформаторов

Sн, МВА

UВС, %

UВН, %

UСН, %

Kтр, кВ/кВ/кВ

АТ1 и АТ2

180

10,5

24

13

220/110/11

Таблица 5. Данные воздушных линий и нагрузок внешней схемы СЭС

Линии

Xуд, Ом/км

L, км

Нагрузки

Sн, МВА

W1

0,43

17

Н1

22

W2

0,38

17

W3

0,41

15

Н2

31

W4

0,39

20

Таблица 6. Данные кабельных линий внутренней схемы СЭС (6−10 кВ)

Линии

Xуд, Ом/км

Rуд, Ом/км

L, км

W5

0,081

0,258

0,06

W6

0,090

0,62

0,06

W7 и W8

0,079

0,122

0,04

W9

0,090

0,37

0,08

W10

0,083

0,326

0,12

Таблица 7. Данные кабельных линий и шинопроводов напряжением менее 1кВ

Линии, шинопроводы

Xуд, Ом/км

Rуд, Ом/км

L, км

А, мм

W11

0,056

0,256

14

1,6

W12

0,057

0,32

10

1,6

Ш1

0,100

0,130

10

10

Ш2

0,100

0,200

14

10

Таблица 8. Данные двигателей 6−10 кВ

Двигатели

Pн, МВт

Xd'', о.е.

Xd, о.е.

Cos ц, о.е.

СД1

2,00

0,132

2,10

0,90

СД2

2,4

0,121

2,11

0,90

АД1

1,2

0,22

--

0,80

АД2

1,5

0,18

--

0,80

Таблица 9. Данные понижающих Таблица 10. Данные электрической трансформаторов Т6 и Т7 6−10/0,4 кВ системы С, автоматов QF и трансформаторов тока ТА

Трансформатор

Т6 и Т7

Sн, МВА

400

Uнн, кВ

0,4

Uк, %

5,6

Рк, кВт

5,5

Kтр, кВ/кВ

10/0,4

C1

Sк, МВА

2100

C2

Sк, МВА

2000

QF1

Xа, мОм

0,06

QF2

Xа, мОм

0,08

QF3

Xа, мОм

0,28

QF4

Xа, мОм

0,10

TA1

Xтрт, мОм

1,2

TA2

Xтрт, мОм

1,2

Таблица 10. Состояние силовых выключателей Q в нормальном режиме работы СЭС

Q1

Q2

Q3

Q4

+

-

-

-

1. Расчёт симметричного КЗ

1.1. КЗ в сети 6 — 10 кВ

Составляем схему замещения внешней части СЭС

/

/

Определяем параметры схемы замещения:

базисные условия:

Sб=1000 МВт; Uб=Uср=115 кВ

параметры системы:

X1= Sб/Sк1=1000/2100=0,47 о.е. ;

X2= Sб/Sк2=1000/2000=0,5 о. е.

параметры генераторов:

Xd*=Xd'';

G1: Sн1=Pн1?Cosц1=12/0,8=15 МВА;

X11=Xd*•Sб/Sн=0,131•1000/15=8,73 о.е.

G2: X13=X11=8,73 о.е.

G3: Sн3=Pн3•Cosц3=100/0,85=117,65 МВА;

X15=Xd*•Sб/Sн=0,183•1000/117,65=1,56 о. е

по табл.2 [1, c. 7] определяем ЭДС источников питания:

E1= E2= E3= E4=1,08 о.е. ;

E5=1,13 о.е.

параметры трансформаторов:

T1:

T2:

T3:

параметры автотрансформаторов:

АТ1, АТ2:

uкв1= uкв2=0,5•(uвн1+ uвс1- uсн1)=0,5•(24+10,5−13)=20,75%;

uкc1= uкc2=0,5•(uвc1+ uсн1- uвн1)=0,5•(10,5+13−24)=-0,250%;

uкн1= uкн2=0,5•(uвн1+ uсн1- uвс1)=0,5•(24+13−10,5)=26,43%;

АТ3:

uкв3= 0,5•(uвн3+ uвс3- uсн3)=0,5•(35+10−22)=11.5%;

uкc3=0,5•(uвc3+ uсн3- uвн3)=0,5•(10+22−35)=-30%;

uкн3=0,5•(uвн3+ uсн3- uвс3)=0,5•(35+22−10)=23.5%;

параметры линий:

W1: X7=Xуд1•L1•Sб/U2ср1=0,43•17•1000/1152=0,55 о.е.

W2: X16=X17=Xуд2•L2•Sб/U2ср2=0,38•17•1000/1152=0,49 о.е.

W3: X18=X20=Xуд3•L3•Sб/U2ср3=0,41•15•1000/1152=0,47 о.е.

W4: X19=X21=Xуд4•L4•Sб/U2ср4=0,39•20•1000/1152=0,59 о.е.

Преобразуем «внешнюю» (расчётную) часть:

1)заменяем последовательные и параллельные сопротивления (рис. 3.):

/

/

X22=X1• X2/(X1+X2)=0,47•0,5/(0,47+0,56)=0,24 о.е. ;

2)преобразуем звёзды в треугольники (рис. 4):

/

/

X32=X16+X26+X16• X26/ X20=0,49+1,32+0,49•1,32/0,47=5,66 о. е. ;

X34=X16+X20+X16• X20/ X26=0,49+0,47+0,49•0,47/1,32=0,17 о. е. ;

X33=X26+X20+X26• X20/ X16=1,32+0,47+1,32•0,47/0,49=3,06 о. е. ;

X29=X25+X28+X25• X28/ X17=1,32+1,06+1,32•1,06/0,49=5,78 о. е. ;

X30=X25+X17+X25• X17/ X28=1,32+0,49+1,32•0,49/1,06=2,42 о. е. ;

X31=X17+X28+X17• X28/ X25=0,49+1,06+0,49•1,06/1,32=1,94 о. е.

3)объединяем параллельные резисторы X27, X29, X32 (рис. 5):

1/X35=1/X27+1/X29+1/ X32=½, 35+1/5,78+1/5,66=0,78;

X35=1/0,78=1,28 о. е.

/

/

4)преобразуем треугольник X30 --X31-- X35 в звезду:

/

/

X36=X30•X35/(X30+ X35+ X31)=2,42•1,28/(2,42+1,28+1,94)=0,55 о. е. ;

X37=X31•X35/(X30+ X35+ X31)=1,94•1,28/(2,42+1,28+1,94)=0,44 о. е. ;

X38=X30•X31/(X30+ X35+ X31)=2,42•1,94/(2,42+1,28+1,94)=0,83 о. е.

5)преобразуем звёзды (рис. 6) в треугольники:

/

/

X39=X38+X24+X38• X24/ X21=0,83+2,6+0,83•2,6/0,59=7,08 о. е. ;

X40=X24+X21+X24• X21/ X38=2,6+0,59+2,6•0,59/0,83=5,04 о. е. ;

X45=X21+X38+X21• X38/ X24=0,59+0,83+0,59•0,83/2,6=1,61 о. е. ;

X41=X22+X36+X22• X36/ X33=0,24+0,55+0,24•0,55/3,06=0,83 о. е. ;

X42=X22+X33+X22• X33/ X36=0,24+3,06+0,24•3,06/0,55=4,64 о. е. ;

X46=X33+X36+X33• X36/ X22=3,06+0,55+3,06•0,55/0,24=10,62 о. е. ;

X43=X23+X37+X23• X37/ X34=7,77+0,44+7,77•0,44/0,17=28,32 о. е. ;

X44=X23+X34+X23• X34/ X37=7,77+0,17+7,77•0,17/0,44=10,94 о. е. ;

X47=X34+X37+X34• X37/ X23=0,17+0,44+0,17•0,44/7,77=0,62 о. е.

5)разрываем по источникам E5, E6, E7, заменяем X45, X46, X47 на X48:

/

/

1/X48=1/X45+1/X46+1/ X47=1/1,61+1/10,62+1/0,62=2,33;

X48=½, 33=0,43 о. е.

6)Объединяем ветви с источниками, сходящиеся в одной точке (рис. 9):

/

/

1/X49=1/X39+1/X41+1/X43=1/7,08+1/0,83+1/28,32=1,38;

X49=1/1,38=0,73 о. е. ;

1/X50=1/X40+1/X42+1/X44=1/5,04+¼, 64+1/10,94=0,51;

X50=1/0,51=1,96 о. е. ;

6) Объединяем ветви с источниками E8, E9:

/

/

X48+X49=0,43+0,73=1,16 о. е. ;

Определяем сверхпереходной ток со стороны внешнего электроснабжения:

I''вн=E''?вн•Iб/Z?, где E''?вн=E10=1,1 о. е. ;

Z?=, где X?=XТ5+Xкл9+X51;

Xкл9=L9•xуд9•Sб/U2ср=0,08•0,09•1000/10,52=0,07 о. е. ;

X?=XТ5+Xкл9+X51=2,65+0,07+0,73=3,45 о. е. ;

rкл9=L9•rуд9•Sб/U2ср=0,08•0,37•1000/10,52=0,27 о. е. ;

Z?=

I''вн=E''?вн•Iб/Z?=1,1•54,99/3,45=17,53 кА

Схема внутренней части СЭС: Схема замещения:

Определяем параметры схемы замещения:

X52=XТ5=2,65 о. е. ;

r1=r2=rкл9/2=0,27/2=0,14 о. е. ;

X56=X57= Xкл9/2=0,07/2=0,035 о. е. ;

r3=rкл10=L10•rуд10•Sб/U2ср=0,12•0,326•1000/10,52=0,35 о. е. ;

X55=Xкл10=L10•Xуд10•Sб/U2ср=0,12•0,083•1000/10,52=0,09 о. е.

параметры двигателей:

SнСД2=PнСД2/CosцСД2=2,4/0,9=2,67 МВА;

X53=Xd*СД2•Sб/SнСД2=0,121•1000/2,67=45,32 о. е., где Xd*= X''d;

E11=1,1 о. е. [1, c. 7, т.2 ];

SнАД2=PнАД2/CosцАД2=1,5/0,8=1,88 МВА;

X54=Xd*АД2•Sб/SнАД2=0,18•1000/1,88=95,74 о. е., где Xd*= X''d;

E12=0,9 о. е. [1, c. 7, т.2 ]

Преобразуем схему рис. 12:

/

/

Z1=r2+j•(X53+X57)=0,14+j•(45,32+0,035)=(0,14+j•45,36) о. е. ;

Z2=r1+ r3+j•(X54+X55+ X56)=0,14+0,35+j•(95,74+0,09+0,035)=

=(0,49+j•95,87) о. е.

Объединим ЭДС:

/

/

Eдв''=E13=1,04 о. е. ;

Определяем подпитывающее влияние двигателей в начальный момент переходного процесса:

I''дв=E''?дв•Iб/Zс=1,04•54,99/30,79=1,86 кА

Суммарный сверхпереходный ток в точке КЗ:

I''к= I''вн+ I''дв=17,53+1,86=16,39 кА

Оценим влияние сопротивлений внешней цепи на величину сверхпереходного тока:

I''вн=Iб/Z?=54,99/3,45=15,94 кА;

I''вн=17,53 кА;

I''вн< I''вн

Определение мгновенного значения полного тока КЗ

Xрез/rрез=3,73/0,14=26,64;

Ку=1,9 [2, c. 61];

PномСД2=2,4 МВт;

КудвСД2=0,055 [2, рис. 5. 15];

КудвАД2=1,56 [2, т.5. 2];

Кудв= (КудвАД2+ КудвСД2)/2=(1,56+0,055)/2=0,81;

Iу=Куv2• I''вн+ Кудвv2• I''дв=1,9•v2•16,22+0,81•v2•1,86=45,71 кА

1.2 Расчёт трёхфазного КЗ в электроустановках напряжением до 1кВ

Схема цепи КЗ: Схема замещения цепи КЗ:

/

/

/

/

Определяем параметры схемы замещения:

Xa=0,08 мОм [1, c. 27]; Xтрт=1,2 мОм [1, c. 27];

Rш/2= rудш2•Lш2/2=0,2•11/2=1,1 мОм;

Xш/2= xудш2•Lш2/2=0,1•11/2=0,55 мОм;

Преобразуем схему замещения:

/

/

Определяем переходные сопротивления:

Rп=(2,5•vSном•k3ст+320•а)/Sн;

kст=2 [1, c. 10]; a=10 мм [1, c. 25];

Rп=(2,5•v400•23+320•10)/400=9 мОм;

R?=RП+Rт7+Rш/2=9+5,5+1,1=15,6 мОм;

X?=XТ7+Xа+Xтрт+Xш/2 =22,4+0,08+1,2+0,55=24,23 мОм;

Определяем действующее значение периодической составляющей тока трёхФазного КЗ:

2. Расчёт несимметричного КЗ

Исходные данные:

Место несимметричного К.З.: CH. AT1

Момент времени: 0. 5c

Bетвь для построения диаграммы: AT1

2.1 Преобразование схемы СЭС

Cxема прямой последовательности:

/

/

Определяем парамеры схемы замещения

Из п. 1:

X1=0,47 о. е.; X13=6,81 о. е. ;

X2=0,5 о. е.; X14=1,04 о. е. ;

X3= X4=8,73 о.е.; X15=0,55 о. е. ;

X5=1,56 о. е; X16= X17=0,49 о. е. ;

X6= X7=1,32 о. е; X18= X19=0,47 о. е. ;

X8=1,8 о. е; X20= X21=0,59 о. е. ;

X9= X10=0; E1= E2= E3= E4=1,08 о.е. ;

X11=0; E5=1,13 о.е.

X12=6,81 о. е. ;

Преобразуем схему

1)заменяем последовательные и параллельные сопротивления:

/

/

Из п. 1:

X22=0,24 о.е.; X27=2,35 о.е. ;

X23=7,77 о.е.; X29=1,06 о.е. ;

X24=2,6 о.е.; X25= X26=1,32 о. е. ;

E6=1,07 о. е.; E7=1,08 о. е. ;

X28= X18+ X21=0,47+0,59=1,06 о. е.

2)Преобразуем звезду в треугольник:

/

/

X30=X16+X26+X16• X26/ X28=0,49+1,32+0,49•1,32/1,06=2,42 о. е. ;

X31=X16+X28+X16• X28/ X26=0,49+1,06+0,49•1,06/1,32=1,94 о. е. ;

X32=X26+X28+X26• X28/ X16=1,32+1,06+1,32•1,06/0,49=5,24 о. е.

3)Соединяем E5, E7; X27// X30; преобразуем треугольник X23- X24- X31 в звезду:

/

/

X33=X27•X30/(X27+ X30)=2,35•2,42/(2,35+2,42)=1,19 о. е. ;

E8= (E5+ E7)/2=(1,13+1,08)/2=1,11 о. е. ;

X34=X23•X31/(X23+ X24+ X31)=7,77•1,94/(7,77+2,6+1,94)=1,22 о. е. ;

X35=X23•X24/(X23+ X24+ X31)=7,77•2,6/(7,77+2,6+1,94)=1,64 о. е. ;

X36=X24•X31/(X23+ X24+ X31)=2,6•1,94/(7,77+2,6+1,94)=0,41 о. е.

4)Преобразуем звёзды X33- X34- X29, X17- X32- X36 в треугольники:

/

/

X37=X33+X34+X33• X34/ X29=1,19+1,22+1,19•1,22/1,06=3,78 о. е. ;

X38=X29+X34+X29• X34/ X33=1,06+1,22+1,06•1,22/1,19=3,37 о. е. ;

X39=X29+X33+X29• X33/ X34=1,06+1,19+1,06•1,19/1,22=3,28 о. е. ;

X40=X32+X36+X32• X36/ X17=5,24+0,41+5,24•0,41/0,49=10,03 о. е. ;

X41=X17+X36+X17• X36/ X32=0,49+0,41+0,49•0,41/5,24=1,02 о. е. ;

X42=X17+X32+X17• X32/ X36=0,49+5,24+0,49•5,24/0,41=7,24 о. е.

5)Объединяем параллельные резисторы (рис. 22):

X43= X37• X40 /(X37+ X40)= 3,78•10,03/(3,78+10,03)=2,75 о. е. ;

X44= X38• X41/(X38+ X41)=3,37•1,02/(3,37+1,02)=0,78 о. е. ;

X45=X39•X42/(X39+ X42)=3,28•7,24/(3,28+7,24)=2,26 о. е.

/

/

6)Объединяем параллельные сопротивления X25, X45:

/

/

X46= X45• X25/(X45+ X25)=2,26•1,32/(2,26+1,32)=0,82 о. е.

7)Преобразуем треугольник в звезду:

/

/

X47=X43•X46/(X43+ X44+ X46)=2,76•0,82/(2,76+0,78+0,82)=0,94 о. е. ;

X48=X43•X44/(X43+ X44+ X46)=2,76•0,78/(2,76+0,78+0,82)=0,89 о. е. ;

X49=X44•X46/(X43+ X44+ X46)=0,78•0,82/(2,76+0,78+0,82)=0,26 о. е.

8)Объединяем последовательные сопротивления:

/

/

X50= X22+ X47=0,24+0,94=1,18 о. е. ;

X51= X35+ X48=1,64+0,89=2,53 о. е.

Cxема нулевой последовательности:

/

/

Определяем параметры схемы замещения

АТ-3: ukн3=23,5% (п. 1);

АТ-1,2: ukн=26,43% (п. 1);

Т-4,5: X25= X26= XТ5=2,65 о. е. (п. 1)

G-2,3: X4=X0•Sб/Sн=0,06•1000/15=4 о.е. ;

X5=X0•Sб/Sн=0,06•1000/117,65=0,5 о.е.

Линии:

X0/X1=3,5 о.е. [1, c. 15];

X15=3,5•X15(1)=3,5•0,55=1,93 о.е. ;

X16= X17=3,5•X16(1)=3,5•0,49=1,72 о.е. ;

X18= X19=3,5•X18(1)=3,5•0,47=1,65 о.е. ;

X20= X21=3,5•X20(1)=3,5•0,59=2,07 о.е.

Преобразуем схему

1)Объединяем последовательные и параллельные реактивности:

/

/

X27= X½=0,47/2=0,24 о. е. (X1= X2);

X12// X24= X12•X24/(X12+ X24)=6,81•3,73/(6,81+3,73)=2,41 о. е. ;

X28= X12// X24•(X13+ X4)/(X12// X24+X13+ X4)=

=2,41•(6,81+8,73)/(2,41+6,81+8,73)=2,09 о. е. ;

X29= X5+ X14=0,5+1,04=1,54 о. е. ;

X30= X8+ X15=1,8+1,93=3,73 о. е.

2)Преобразуем треугольники X21- X26- X29, X20- X25- X28 в звёзды:

/

/

X31=X21•X29/(X21+ X26+ X29)=2,07•1,54/(2,07+2,65+1,54)=0,51 о. е. ;

X32=X21•X26/(X21+ X26+ X29)=2,07•2,65/(2,07+2,65+1,54)=0,88 о. е. ;

X33=X26•X29/(X21+ X26+ X29)=2,65•1,54/(2,07+2,65+1,54)=0,65 о. е. ;

X34=X20•X25/(X20+ X25+ X28)=2,07•2,65/(2,07+2,65+2,09)=0,81 о. е. ;

X35=X20•X28/(X20+ X25+ X28)=2,07•2,09/(2,07+2,65+2,09)=0,64 о. е. ;

X36=X25•X28/(X20+ X25+ X28)=2,65•2,09/(2,07+2,65+2,09)=0,81 о. е.

3)Объединяем последовательные реактивности:

/

/

X37= X18+ X32=1,65+0,88=2,53 о. е. ;

X38= X17+ X31=1,72+0,51=2,23 о. е. ;

X39= X19+ X34=1,65+0,81=2,46 о. е.

4) Преобразуем треугольники X7- X16- X30, X23- X33- X37 в звёзды:

/

/

X40=X7•X30/(X7+ X16+ X30)=1,32•3,73/(1,32+1,72+3,73)=0,73 о. е. ;

X41=X16•X30/(X7+ X16+ X30)=1,72•3,73/(1,32+1,72+3,73)=0,95 о. е. ;

X42=X7•X16/(X7+ X16+ X30)=1,32•1,72/(1,32+1,72+3,73)=0,34 о. е. ;

X43=X23•X37/(X23+ X33+ X37)=2,64•2,53/(2,64+0,65+2,53)=1,15 о. е. ;

X44=X23•X33/(X23+ X33+ X37)=2,64•0,65/(2,64+0,65+2,53)=0,29 о. е. ;

X45=X33•X37/(X23+ X33+ X37)=065•2,53/(2,64+0,65+2,53)=0,28 о. е.

5)Объединяем последовательные реактивности:

/

/

X46= X35+ X41=0,64+0,95=1,59 о. е. ;

X47= X42+ X43=0,34+1,15=1,49 о. е. ;

X48= X38+ X45=2,23+0,28=2,51 о. е.

6) Преобразуем звёзды X44- X47- X48, X36- X39- X46 в треугольники:

/

/

X49=X47+X48+X47• X48/ X44=1,49+2,51+1,49•2,51/0,29= =16,9 о. е. ;

X50=X44+X47+X44• X47/ X48=0,29+1,49+0,29•1,49/2,51=1,95 о. е. ;

X51=X44+X48+X44• X48/ X47=0,29+2,51+0,29•2,51/1,49= =3,29 о. е. ;

X52=X39+X46+X39X46/X36=2,46+1,59+2,46•1,59/0,81=8,88 о. е. ;

X53=X36+X46+X36X46/X39=0,81+1,59+0,81•1,59/2,46=2,92 о. е. ;

X54=X36+X39+X36X39/X46=0,81+2,46+0,81•2,46/1,59=4,52 о. е.

7) Объединяем параллельные реактивности:

/

/

X55= X49•X52/(X49+X52)=16,9•8,88/(16,9+8,88)=5,82 о. е. ;

X56= X50•X53/(X50+X53)=1,95•2,92/(1,95+2,92)=1,18 о. е. ;

X57=X51•X54/(X51+X54)=3,29•4,52/(3,29+4,52)=1,9 о. е.

8) Преобразуем звезду X40- X55- X56 в треугольник:

/

/

X58=X40+X56+X40• X56/ X55=0,73+1,18+0,73•1,18/5,82=2,06 о. е. ;

X59'=X55+X56+X55• X56/ X40=5,82+1,18+5,82•1,18/0,73=16,41 о. е. ;

X59= X57•X59'/(X57+ X59')=1,9•16,41/(1,9+16,41)=1,7 о. е. ;

X60=X40+X55+X40• X55/ X56=0,73+5,82+0,73•5,82/1,18=10,15 о. е.

9) Объединяем параллельные реактивности X27// X58, X22// X59:

/

/

X61=X27•X58/(X27+ X58)=0,24•2,06/(0,24+2,06)=0,22 о. е. ;

X62=X22•X59/(X22+ X59)=2,64•1,7/(2,64+1,7)=1,03 о. е.

/

/

10) Преобразуем треугольник в звезду:

X63=X60•X61/(X60+ X61+ X62)= =10,15•0,22/(10,15+ 0,22+1,03)=0,2 о. е. ;

X64=X61•X62/(X60+ X61+ X62)= =0,22•1,03/(10,15+ 0,22+1,03)=0,02 о. е. ;

X65=X60•X62/(X60+ X61+ X62)= =10,15•1,03/(10,15+0,22+1,03)=0,92 о. е.

11) В итоге получаем схему:

/

/

X66'=(X6+X63)•X65/(X6+X63+X65)=(1,32+0,2)•0,92/(1,32+0,2+0,92)=0,57 о. е. ;

X66= X64+ X66'=0,02+0,57=0,59 о. е. ;

X?0=0,59 о. е.

2.2. Определение действующего значения периодической слагающей тока КЗ в произвольный момент времени

/

/

X49=0,26 о. е.

X50= 1,18 о. е. ;

X51= 2,53 о. е.

Определяем результирующее сопротивление прямой последовательности:

X1?=X49+ X50• X51/(X50+X51)=0,26+1,18•2,53/(1,18+2,53)=1,07 о. е. ;

X2?= X1?=1,07 о. е. ;

X1резI= X50=1,18 о. е. ;

X1резII= X51=2,53 о. е.

Допустимое сопротивление ветви генераторов:

XД (1)=X2?+X?0=1,07+0,59=1,66 о.е.

Эквивалентное сопротивление ветви генераторов:

XрезII (1)=X1резI+XД (1)=1,18+1,66=2,84 о. е.

Определяем коэффициенты потокораспределения:

CI= X1?/X1резI=1,07/1,18=0,91;

CII= X1?/X1резII=1,07/2,53=0,42

короткий замыкание ток напряжение

Определяем расчётное реактивное сопротивление ветви генераторов:

X*расчI (1)=XрезII (1)• SнII/(CII•Sб)=2,84•147,65/(0,42•1000)=1 о. е., где

SнII=SнI+Sн2+Sн3=15+15+117,65=147,65 МВА-суммарная мощность генераторов.

По расчётным кривым [2, c. 81] определяем:

I*1tII (1)¦t=0,5=0,9 о. е.

Вычисляем значение периодической слагающей тока ветви:

m (1)=3 [1, c. 17]-коэффициент;

ItII (1)=m (1)• I*1tII (1)•SнII/(v3•Uср)=3•0,9•147,65/(v3•115)=2 кА

Определяем ток КЗ ветви 1:

Iб=Sб/(v3•Uср)=1000/(v3•115)=5,02 кА;

II (1)=Iб•СI/(X1резI+XД (1))=5,02•0,91/(1,18+1,66)=1,61 кА

Определяем действующее значение периодической слагающей тока в месте КЗ для заданного момента времени:

Iкt1(1)=ItII (1)+II (1)=2+1,61=3,61 кА

Определяем коэффициенты токораспределения в ветви, прилегающей к точке КЗ:

1) Прямая последовательность:

/

/

Xc=X50=1,18 о. е.; Xг=X51=2,53 о. е. ;

XрезI=Xс• Xг/(Xс+Xг)=1,18•2,53/(1,18+2,53)=0,81 о. е. ;

C1=XрезI•Cк/Xс=0,81•1/1,18=0,68;

C2=XрезI•Cк/Xг=0,81•½, 53=0,32

Разрежем схему рис. 23 (см. п …) по точке КЗ:

/

/

C3=[C1•(X43+X44)+ C2•X44]/(X43+X44+X46)=[0,68•(2,75+0,78)+0,32•0,78]/(2,75+0,78+0,82)=0,61;

Часть схемы (рис. 22), с ветвью для построения диаграммы приведена на рис. 40.

/

/

Cв1=C3•X45/(X25+ X45)=0,61•2,26/(1,32+2,26)=0,39

2) Обратная последовательность:

Cв2= Cв1=0,39

3) Нулевая последовательность:

/

/

Cв0=CК•X65/(X6+X65+X63)=1•0,92/(1,32+0,92+0,2)=0,38

3. Построение векторных диаграмм токов и напряжений

3.1 Векторная диаграмма токов

Iка1=I*1tII (1)+II (1)/Iб=0,9+1,61/5,02=1,22 о. е. ;

Iка2=Iка1=1,22 о. е. ;

Iка0=Iка1=1,22 о. е.

Токи последовательностей, протекающих в выбранной ветви схемы:

Iва1=Iка1•Cв1= 1,22•0,39=0,48 о. е. ;

Iва2=Iка2•Cв2= 1,22•0,39=0,48 о. е. ;

Iва0=Iка0•Cв0= 1,22•0,38=0,46 о. е.

Принимаем масштаб по току mI=0,02 о.е. /мм

/

/

Определяем действительные величины токов фаз:

IA=IBA•mI•Iб=71•0,02•5,02=7,13 кА;

IB=IBB•mI•Iб=0;

IC=IBC•mI•Iб=0;

3.2 Векторная диаграмма напряжений

Определяем напряжения различных последовательностей:

Uка1=(X2рез+X0рез)•Iка1=(0,81+0,59)•1,22=1,71 о. е. ;

Uка2= -X2рез•Iка1= -0,81•1,22= -0,99 о. е. ;

Uка0= -X0рез•Iка1= -0,59•1,22= -0,72 о. е.

Находим падения напряжения между точкой КЗ и местом М:

ДUва1=Iва1•X25=0,48•1,32=0,63 о. е. ;

ДUва2= -Iва2•X25=0,48•1,32= -0,63 о. е. ;

ДUва0= -Iва0•X6=0,46•1,32= -0,61 о. е.

Определяем напряжения в точке М:

Uма1=Uка1+ДUва1=1,71+0,63=2,34 о. е. ;

Uма2=Uка2+ДUва2= -0,99−0,63= -1,62 о. е. ;

Uма0=Uка0+ДUва0= -0,72−0,61= -1,33 о. е.

Принимаем масштаб по напряжению mU=0,06 о.е. /мм

/

/

Определяем действительные величины напряжений:

Uа=Uма• mU•Uб=12•0,06•115=82,8 кВ;

Ub=Uмb• mU•Uб=62•0,06•115=427,8 кВ;

Uc=Uмc• mU•Uб=62•0,06•115=427,8 кВ

Список литературы

1. Расчёт токов КЗ в сети внешнего и внутреннего электроснабжения промышленных предприятий: Методические указания по выполнению курсовой работы / Сост. А. С. Дулесов; ХПИ при КГТУ, Красноярск, 1994. 28с.

2. Переходные процессы в СЭС: Учебник/ В. Н. Винославский и др.- К.: Выща шк. Головное издательство, 1989. -422 с.: ил.

3. Рожкова П. Д., Козулин В. С. Электрооборудование станций и подстанций: Учебник. 3-е изд., перераб. М.: Энергия, 1984. 620 с.

4. Беляева Е. Н. Как рассчитать ток КЗ. М.: Энергоатомиздат, 1983. 136 с.

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой