3.8. Пример составления и преобразования схем замещения

3.8.1.Для исходной расчетной схемы, представленной на рис.3.6,а, составить исходные эквивалентные схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей при КЗ на землю в точкеK1и преобразовать их в эквивалентные результирующие схемы. Расчеты провести с использованием системы относительных единиц и с учетом фактических коэффициентов трансформации силовых трансформаторов и автотрансформатора. Параметры исходной расчетной схемы приведены ниже.

Генераторы 1 и 2: Р_ном= 63 МВт; U_ном= 10,5 кВ; cos_ном= 0,8;= 0,136;= 0,166; до КЗ генераторы работали в режиме холостого хода с номинальным напряжением.

Реактор 9: U_ном =10 кВ;I_ном= 2500 А;Х =0,35 Ом.

Трансформаторы 3 и 4: S_ном =40 МВА;n= 121/10,5 кВ;u_к =10,5 %.

Автотрансформатор: S_ном= 125 МВА;n =230/121/10,5 кВ;и_кВ-С =11 %;u_кВ-Н= 32 %;u_кС-Н= 20%.

Линии 10 и 11: l= 50 км;X_1уд=0,4 Ом/км;X_0уд=1,2 Ом/км.

Система 8: S_ном= 2000 МВА;=1,0;= 1,1.

Исходные схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей представлены соответственно на рис. 3.6,б,3.6,ви3.6,г.

Рис. 3.6.Пример составления схем замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей и определения результирующих ЭДС

и сопротивлений при коротком замыкании в точке K1

Обмотка низшего напряжения автотрансформатора не нагружена, поэтому она не вводится в схемы замещения прямой и обратной последовательностей.

В качестве базисных единиц выбираем:

S_б= 100 МВА и U_бI= 121 кВ. Тогда по формуле (3.5)

кВ;

кВ;

и

кВ;

По формуле (3.9)

;

Для автотрансформатора предварительно находим ,, (см. п. 4.2.3.1):

;

;

, поэтому

и

Для системы обычно принимают Е = U_ном = U_ср.ном, поэтому

По формуле (3.8)

;

.

ЭДС генераторов

;

ЭДС системы

.

Схема обратной последовательности отличается от схемы прямой последовательности только тем, что в ней отсутствуют ЭДС, а сопротивления генераторов

.

В схему замещения нулевой последовательности генераторы и реактор не вводятся, так как они находятся за трансформаторами с соединением обмоток по схеме Y₀/, но вводится обмотка низшего напряжения автотрансформатора, соединенная в треугольник. Сопротивление этой обмотки

.

Сопротивления нулевой последовательности системы и линий соответственно равны

и

.

Поскольку

,и,

то при КЗ потенциалы с обеих сторон реактора одинаковы, поэтому он может быть закорочен или исключен. Это упрощает задачу преобразования схемы:

;

;

.

Сопротивление

.

При этом

;

.

Аналогичные преобразования схемы обратной последовательности дают . Элементарные преобразования схемы нулевой последовательности дают

.

Эквивалентные результирующие схемы замещения прямой, обратной и нулевой последовательностей, полученные в результате преобразований рассмотренных исходных схем замещения, представлены соответственно на рис. 3.6,д, 3.6,еи3.6,ж.

4. Параметры элементов расчетных схем

4.1. Параметры, необходимые для расчета токов короткого замыкания

Параметры различных элементов исходных расчетных схем, которые в общем случае необходимы для расчетов токов КЗ, указаны ниже.