Принципиальная схема
Рис. 1
6.1. Определение параметров элементов, составление и преобразование схем замещения.
Составляем схему замещения.
Рис. 2
6.1.2. Параметры элементов для отдельных последовательностей
Расчёт выполняем в о.е. Базисную мощность принимаем в связи с указанным рядом:
100; 1000; 10000. Принимаем базисную мощность равную Sб = 1000 МВА. Определение параметров схемы замещения.
Генераторы:
Система:
Для системы конечной мощности рекомендуется принимать: Х1С = Х2С; ЕС* = 1
Нагрузки:
Нагрузки в схему
замещения для сверхпереходного режима
входят как источники с параметрами
,
,
а в установившемся режиме к.з. – ЕН*
= 0, ХН*
= 1,2. Для
обратной последовательности Х2Н*
= 0,35, для
нулевой – Х0Н*
= 0,15.
Приводим к базисным условиям:
Воздушные линии:
Для одноцепной линии Х0Л = 3ХЛ
Для двухцепной линии Х0Л = 4,7ХЛ
Реакторы:
Сопротивления прямой, обратной и нулевой последовательностей реакторов равно:
Автотрансформатор:
%
%
%
Трансформаторы:
6.1.3. Преобразование схемы прямой последовательности
Преобразуем отдельно ХТ1, ХР, ХГ1
Преобразование схемы замещения
Рис. 3
,
,
,
.
Преобразование схемы замещения
Рис. 4
,
,
,
,
Преобразование схемы замещения
Рис.5
,
,
,
,
,
,
,
,
.
Преобразование схемы замещения
Рис. 6
Преобразование схемы замещения
Рис. 7
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
Преобразование схемы замещения
Рис. 8
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
Преобразование схемы замещения
Рис. 9
,
,
,
,
,
.
Преобразование схемы замещения
Рис. 10
,
,
,
,
,
.
6.1.4. Преобразование схемы замещения обратной последовательности производится аналогично схеме прямой последовательности, без учета ЭДС.
Получаем:
.
6.1.5. Составление схемы замещения нулевой последовательности производится от точки короткого замыкания с учетом заземления обмоток нейтралей трансформаторов и автотрансформаторов.
Схема замещения нулевой последовательности
Рис.11
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
Аналогично преобразуем схему к виду:
Рис. 12
Суммарное индуктивное сопротивление нулевой последовательности равно:
.
6.1.6. Сворачивание схемы активных сопротивлений сверхпереходного режима ведётся как в прямой и обратноё последовательностях, без учёта нагрузок, Е, и системы.
Суммарное активное сопротивление равно:
6.2. Расчёт трёхфазного к з
6.2.1. Расчёт периодической составляющей тока трёхфазного к.з.
Для установившегося значения тока:
кА.
Для сверхпереходного тока:
кА.
Ударный ток в месте к.з.
кА
Мощность к.з. в месте повреждения
МВА
Действующее значение полного тока к.з. за первый период его изменения
кА
6.3. Расчёт несиметричного короткого замыкания
6.3.1. Для однофазного к.з.
Начальное значение тока прямой последовательности:
кА
для однофазного к.з. m(1) = 3
Токи прямой, обратной и нулевой последовательностей:
кА
Напряжения отдельных последовательностей в месте к.з. определяем в соответствии с уравнениями II закона Кирхгофа:
Расчёт ведём в именованных единицах
Ом
Ом
Ом
,
кВ
,
кВ
,
кВ
6.3.2. Определение фазных величин и построение векторных диаграмм .
Для напряжений:
,
кВ;
,
кВ
,
кВ
,
кВ;
,
кВ
,
кВ
,
кВ
Для токов:
,
кА
,
кА;
,
кА
,
кА
,
кА;
,
кА
,
кА
Построение векторных диаграмм токов и напряжений в точке короткого замыкания.
Рис. 13
Рис. 14
6.3.3. Для двухфазного короткого замыкания:
.
Начальное значение тока прямой последовательности:
, кА
для двухфазного
к.з.
Ток обратной последовательности:
кА.
Напряжения отдельных последовательностей в месте к.з. определяем в соответствии с уравнениями II закона Кирхгофа:
,
кВ
,
кВ.
6.3.4. Определение фазных величин и построение векторных диаграмм
Для токов:
Ток в фазе А:
,
кА
Ток в фазе В:
,
кА
Ток в фазе С:
,
кА
;
;
.
Для напряжений:
Напряжение в фазе А:
Напряжение в фазе В:
Напряжение в фазе С:
;
;
Построение векторных диаграмм токов и напряжений в точке короткого замыкания.
Рис. 15
Рис. 16
6.3.5. Для двухфазного короткого замыкания на землю:
.
Начальное значение тока прямой последовательности:
для двухфазного
к.з на землю.
Токи обратной и нулевой последовательностей:
Напряжения отдельных последовательностей в месте к.з. определяем в соответствии с уравнениями II закона Кирхгофа:
;
кВ
;
кВ
;
кВ
6.3.6. Определение фазных величин и построение векторных диаграмм
Для токов:
Ток в фазе А:
, кА
Ток в фазе В:
;
кА
Ток в фазе С:
;
кА
;
;
.
Для напряжений:
Напряжение в фазе А:
Напряжение в фазе В:
Напряжение в фазе С:
;
;
Построение векторных диаграмм токов и напряжений в точке короткого замыкания.
Рис. 17
Рис. 18
6.4. Определение напряжения в удаленной точке на средней стороне автотрансформатора при однофазном коротком замыкании.
Падение напряжения от точки к.з. до шин автотрансформатора для схемы прямой последовательности:
Прямая последовательность
Рис. 19
Ом
Ом
кА
кА
Ом
Ом
Ом
кВ
Обратная последовательность
Рис. 20
Ом
Ом
кА
кА
Ом
Ом
Ом
кВ
Нулевая последовательность
Рис. 21
Ом
Ом
Ом
Ом
Ом
кА
кА
кВ.
Определение фазных величин и построение векторной диаграммы на средней стороне автотрансформатора.
Для напряжений:
Напряжение в фазе А:
Напряжение в фазе В:
Напряжение в фазе С:
;
;
Рис. 22
6.5. Определение напряжения в удаленной точке на средней стороне автотрансформатора при двухфазном коротком замыкании.
Падение напряжения от точки к.з. до шин автотрансформатора для схемы прямой последовательности:
Прямая последовательность
Рис. 23
Ом
Ом
кА
кА
Ом
Ом
Ом
кВ
Обратная последовательность
Рис. 24
Ом
Ом
кА
кА
Ом
Ом
Ом
кВ.
Определение фазных величин и построение векторной диаграммы на средней стороне автотрансформатора.
Для напряжений:
Напряжение в фазе А:
Напряжение в фазе В:
Напряжение в фазе С:
;
;
Рис.25