Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Самарский Государственный Технический Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

ЛК_ЭПП_ФГОС3.doc

Скачиваний:

152

Добавлен:

28.03.2016

Размер:

9.04 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 / 2713 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

Наивыгоднейшее распределение кб в электрической сети

Радиальная сеть.

Требуется распределить мощность КУ линии таким образом, чтобы сумма активных потерь в ЛЭП была минимальна.

;

В цехах реактивная мощность будет распределяться обратно пропорционально активному сопротивлению, т.е. на каждой линии должна быть скомпенсированная часть.

;

Существует три вида компенсации: Централизованная. Групповая. Индивидуальная.

Пример1

Qк =700 кВАр;

Q1= 85 кВАр;

Q2= 375 кВАр;

Q3= 240 кВАр;

Q4=225 кВАр;

Требуется распределить мощность КУ по радиальным линиям.

1)Ом;

2)кВАр;

кВАр;

3) Проверка.

кВАр;

4) кВАр;

Магистральная сеть

r_1-2

Расчет сводится к замене магистрали двумя радиальными линиями в каждом узле и ведется в следующей последовательности.

Определяется эквивалентное сопротивление в каждом из узлов, начиная с n-1;

2) - мощность батареи для каждого из ответвлений к концу магистрали.

Пример2.

Qp = 800 кВАр;

Qк = 580 кВАр;

1)Ом;

Ом;

2) кВАр;

кВАр;

Лекция 15

Тема 5.1. Трехфазные короткие замыкания

Короткое замыкание-это электрическое соединение токоведущих частей проводников, приводящее к снижению сопротивления электрической цепи, возрастанию тока и снижению напряжения.

Причины КЗ: Механическое разрушение изоляции, перегрев и пробой изоляции, падение опоры воздушной линии, схлестывание проводов.

Различают следующие виды КЗ.

Трехфазное симметричное КЗ ;Двухфазное КЗ;

Двухфазное КЗ на землю ;Однофазное КЗ на землю;

Основные понятия и соотношения

iуд – Максимальный ударный ток.

Ia – Апериодическая составляющая.

Iп – Периодическая составляющая.

С момента возникновения КЗ, в системе электроснабжения, переходный процесс, который характеризуется изменением двух составляющих тока КЗ: периодической и апериодической.

Для выбора аппаратов и проводников, а также проверки их по условиям КЗ, подсчитывают:

Iпо- это наибольшее начальное действующее значение периодической составляющей тока КЗ;

Int- действующее значение периодической составляющей тока КЗ;

iао- начальное значение апериодической составляющей;

iat – значение апериодической составляющей тока КЗ в начальный момент времени;

iy- ударный ток - максимальное удельное значение тока КЗ.

;

- постоянное времени затухания апериодической составляющей.

В расчетах интересуются максимально возможным ударным током. Это имеет место, если цель работы в режиме холостого хода до короткого замыкания. При этом начальное значение апериодической составляющей равно максимальному периоду

-ударный коэффициент К_у=12

Назначение и порядок расчета токов КЗ.

Ток КЗ рассчитывается для:

Проверки выбранного электрооборудования на динамическую и термическую устойчивость (рассчитывается максимальный ток КЗ)
Для проверки и выбора уставок релейной защиты рассчитывается максимальный ток КЗ. Максимальный ток КЗ для одной фазы трехфазной цепи, для которого периодическая составляющая тока максимальна. Минимальный ток КЗ – это чаще всего ток двухфазного КЗ.

Для упрощенных расчетов тока КЗ принимают допущения.

ЭДС всех генераторов питающих точку КЗ совпадают по фазе в течение всего КЗ.
Не учитывается насыщение магнитопровода генератора и трансформатрора, т.е. индуктивное сопротивление постоянно.
Емкостные проводимости линий не учитываются, кроме случая однофазных КЗ в сети с изолированной нейтралью.
Если индуктивное сопротивление в 35 раз больше активного, то им часто пренебрегают. При вычислении апериодической составляющей, где требуется активное сопротивление, его учитывают приближенным, ошибка в сторону завышения до 10%.
Преобразование схемы замещения к виду, где каждый характерный источник ЭДС (может быть замещающий группу источников) связан с точкой КЗ одним эквивалентным сопротивлением Z_разилиX_раз.
Имея результирующие ЭДС и эквивалентные сопротивления, определяют начальное значение периодической составляющей тока КЗ, I_yи, если нужно,I_ntиi_atдля момента времениt.

Расчетная схема установки это упрощенная линейная схема указанием всех параметров, которые влияют на точку КЗ.

G1; G2;

Sн=75 МВт;

Рн=60 МВт;

=0.146;

G3;

Sн=118 МВт;

Рн=100 МВт;

=0.183

LR;

Iн= 2.5 КА;

X= 0.25;

T1; T2;

Sн= 40 МВт;

Uкз= 10.5%;

T3;

Sн= 125 МВт;

Uкз= 10.5%;

При расчетах тока КЗ в сетях выше 1000 В, учитывается только индуктивное сопротивление. При расчетах в сетях ниже 1000 В, дополнительно учитывается активное сопротивление всех элементов и сопротивление шин первичных обмоток трансформаторов тока в контактах и катушках в индуктивных аппаратах.

Напряжение в точках сети в нормальном и тем более в аварийных режимах разные. При расчетах тиристоров, для каждой ступени применяют одно напряжение равное среднему напряжению сети.

Uн, КВ	750	500	330	220	110	35	10	6	0,66	0,38	0,22
Uср, КВ	770	515	340	230	115	37	10,5	6,3	0,69	0,4	0,24

Сопротивление элементов сети на расчетной схеме указываются в относительных единицах, т.е. в долях от базовой системы величин, например от минимальных.

Эти параметры могут быть выражены также в долях базовых величин, взятых за основу всего расчета.

Сопротивление отдельных элементов

Синхронные машины (СМ).

- относительное индуктивное сверхпроводное сопротивление по продольной оси.

[Ом]

Несколько генераторов, питающих одну точку КЗ обычно объединяются в один эквивалентный. Вся остальная часть схемы, включающая в себя много других генераторов, рассматривается как источник бесконечной мощности.

Если в какой-то точке энергосистемы известные Iпо – начальное значение периодической составляющей тока КЗ и среднее напряжение Uср, то сопротивление энергосистемы

Iк – мощность КЗ.

РеакторыX[OM]

ЛЭП

; x0=0,4 Ом/км – возд. ЛЭП

x0=0,08 Ом/км (6,10 кВ) – 3-х фазный

x0=0,12 Ом/км (35 кВ) - 3-х фазный

На расчетной схеме необходимо указать величины сверхпереходных ЭДС генератора Е”.

Турбогенератор до 100 МВт Е”*=1,08;

Турбогенератор свыше 100 МВт Е”*=1,13;

Гидрогенератор Е”*=1,13;

Синхронный генератор Е”*=1,2;

Синхронный двигатель Е”*=1,1;

Асинхронный двигатель Е”*=0,9;

Электрическая схема замещения составляется для определённой точки К.З. В этой схеме все магнитные связи заменяются электрическими.

Параметры схемы могут быть выражены в именованных единицах (Ом) или в относительных.

Наименование элемента	Именованные единицы	Относительные единицы
Генератор
Трансформатор
ЛЭП
Реактор
Система: 1)При известном токе К.З. 2)При известной мощности К.З.

Преобразование (упрощение) схемы замещения

При расчетах в именованных единицах все сопротивления должны быть подведены к одному базовому напряжению, за которое обычно принимают среднее напряжение К.З. Если расчет ведется в относительных единицах, то все сопротивления приводятся к базовой мощности. За базовую мощность обычно принимают либо мощность генераторов электростанций или мощность генератора, либо значение 100-1000 МВА. Значение сопротивлений указываются на схеме замещения, где каждому сопротивлению присваивается свой номер. Преобразование схемы выполняется от И.П. к месту К.З., имея правила последовательного или параллельного сопротивления, преобразования «треугольника» в «звезду» и наоборот, и замены нескольких источников ЭДС одним эквивалентом.

Расчет токов К.З. (Ino.)

Расчет в именованных единицах

-фазное значение ЭДС в точке К.З.

-среднее номинальное напряжение источника.

- сверхпереходная ЭДС генератора.

Расчет в относительных единицах

Расчет активного сопротивления трансформатора.

При расчете тока КЗ на стороне 0,4 КВ (ниже 1000 В) необходимо учитывать активное сопротивление.

- именованные единицы.

;;;

Определение предельного тока КЗ

Если сопротивление питающей сети неизвестно, например, до трансформаторной подстанции, то можно рассчитать максимальный ток КЗ за этим трансформатором в предположении, что сопротивление питающей сети равно нулю.

;;;;

XТ – сопротивление трансформатора приведенное к напряжению системы.

Например, если Uk=10% и =0,1, то In.o. в 10 раз >Iн.

Определение ударного тока КЗ.

T=0,01 с после возникновения КЗ :

;;

При расчете тока КЗ в сети высокого напряжения активным сопротивлением чаще всего пренебрегают и ударный коэффициент подсчитать невозможно. В таких случаях часто используются приближенные табличные значения.

Положение точки КЗ	, с	Ку
1.Зажимы генератора мощностью до 60 КВт	0,25	1,955
2. Зажимы генератора мощностью свыше 60 КВт	0,15	1,976
3. Зажимы повышающего трансформатора ЭС	0,2-0,3	1,955-1,967
4.Конец воздушных ЛЭП 35 КВ 110 КВ 220 КВ 500 КВ	0,02 0,025 0,03 0,06	1,608 1,65 1,717 1,85
5.За понижающим трансформатором U2=6-10 КВ: > 80 МВА 80-32 МВА < 32 МВА	0,06-0,15 0,1-0,06 0,03	1,65-1,93 1,9-1,85 1,717
6.Распеделительные сети 6-10 КВ	0,01	1,37

Определение тока КЗ в произвольный момент времени.

Если точка КЗ питается от источника ограниченной мощности, то периодическая слагающая тока меняется с течением времени. Для выбора выключателя требуется определить периодическую и апериодическую составляющую этого КЗ в момент расхождения контактов выключателя.

;

- собственное время выключателя 0,03-0,2 с. Это время подачи сигнала от момента расхождения контактов.

- выдержка времени 0-4 с.

Апериодическая слагающая до момента времени:

Для определения периодической слагающей используют метод типовых кривых, в которых установлена зависимость периодической составляющей от времени и электроудаленности. Электроудаленность характеризуется отношением начального значения периодической составляющей КЗ к Iн.г.

Если отношение <1 , то КЗ расположено очень далеко. Такая точка считается удаленной и можно считать, что In.o. = Iн.г. =Iн.

Порядок расчета.

1. Определить In.o. 4. Определить t-время

2. Определить Iн.г. 5. Определить

3. Определить 6. Определить In.t.

Учет подпитки места КЗ от электродвигателя.

При КЗ расположенном недалеко от электродвигателей напряжением 6-10 кВ, напряжение на их зажимах становится меньше ЭДС двигателя. Электродвигатели переходят в режим генератора и посылают ток КЗ в точку КЗ.

Если КЗ произошло в К1, то ток от электродвигателя не учитывается, тк не по одному элементу сети он не протекает. Если КЗ в точке К2, то ток подпитки учитывается. Т.к. запасы электромагнитной и кинетической энергии двигателя малы, периодическая составляющая тока подпитки быстро затухает.

;- АД;а=0,04; Ку=1,65